Des polymeres conducteurs pour realiser des capteurs de gaz

Les polymeres conducteurs sont particulierement interessants pour leurs
proprietes electriques et optiques semblables a celles des metaux ou des
semiconducteurs. Souples, faciles a fabriquer et peu chers, ils
pourraient etre tres bien adaptes a certains domaines de la
microelectronique comme, par exemple, la fabrication de capteurs. La
polyaniline, certainement le plus celebre d’entre eux, intervient dans
de nombreux composes, copolymeres et melanges, et peut etre utilise pour
realiser differentes sortes de nanostructures interessantes, comme des
nanofils, nanofibres ou nanotubes. Toutefois, comme beaucoup d’autres
polymeres conducteurs, la polyaniline est insoluble dans la plupart des
solvants usuels, et reste difficile a utiliser dans les procedes
standard de microfabrication. Des chimistes du NIST (National Institutes
of Standard and Technology) viennent de proposer une methode qui permet
de s’affranchir de ce probleme et qui consiste a realiser une suspension
stable de polyaniline colloidale obtenue en dispersant une solution de
polyaniline et d’acide formique dans l’acetonitrile. Le point cle de
cette methode vient du fait que les chaines de polyaniline portent alors
une charge positive, ce qui empeche l’agglomeration des nanoparticules
pour des raisons electrostatiques, et garantit ainsi la stabilite de la
suspension colloidale. Ceci permet par ailleurs de deposer la
polyaniline par electrophorese de la suspension colloidale : en
appliquant un champ electrique, on collecte les nanoparticules a la
surface de la cathode, ce qui conduit a la formation d’un film mince de
polyaniline. Les chercheurs ont demontre l’efficacite de leur technique
en deposant selectivement de fines couches de polyaniline par
electrophorese sur les motifs de taille micronique de la partie active
d’un capteur de gaz. La couche deposee par ce procede est nanoporeuse,
avec une surface rugueuse, ce qui est tres favorable pour l’adsorption
et la desorption de molecules de gaz. Les capteurs realises presentent
ainsi des temps de reponse et de purge relativement courts, et
permettent de differencier des vapeurs d’alcool et d’eau. L’objectif est
maintenant de faire en sorte que ces dispositifs polymeres soient
utilisables pour detecter des gaz toxiques.