La structuration sub-micrométrique de grandes surfaces avec une très bonne résolution spatiale tridimensionnelle pourrait ouvrir de nouvelles frontières dans de nombreux domaines, tels que le stockage de données optiques 3D, la biomédecine ou les micro-dispositifs mécaniques et optiques.
Parmi les différentes techniques de fabrication additive, la polymérisation biphotonique a suscité un grand intérêt en raison de sa résolution spatiale (sous la limite de diffraction de la longueur d'onde considérée). Néanmoins, cette technique souffre d'une vitesse d'écriture limitée et d'un coût d'exploitation élevé qui ralentissent son entrée sur le marché.
Le but de ce projet de thèse est d'accroitre la vitesse de cette technique en fabriquant plusieurs structures en parallèle grâce à la combinaison d’une source laser appropriée et d’éléments optiques diffractifs avec une résine à faible seuil de polymérisation. Dans ce cadre, l'optimisation des amorceurs biphotoniques, leur caractérisation fine (spectroscopies linéaire et non-linéaire, RPE, voltampérométrie cyclique, microfabrication, spectroscopie Raman) en comparaison à des amorceurs de la littérature et leur utilisation au sein d’un mélange de monomères acrylates choisis a permis de mettre en évidence le potentiel de ces nouveaux amorceurs. Les seuils de polymérisation ainsi que la résolution des structures fabriquées ont été caractérisés et corrélés à un modèle mathématique. Une méthode de quantification des rendements quantiques de photoamorçage a été proposée. L’impression simultanée en parallèle de 121 structures a été réalisée, nous conduisant à soulever les problèmes liés aux effets de proximité dans de telles conditions de fabrication ainsi qu’à proposer des voies d’amélioration.
Gratuit
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