Nicolas BATISSE : Polymérisation laser multi-photons pour la réalisation de microsupercondensateurs carbonés

Summary :
La  généralisation  massive  dans  notre  environnement  des  microcapteurs  et  autres microsystèmes,  de  tailles  toujours  plus  réduites,  induit  la  question  de  leur  alimentation électrique  par  des  systèmes  appropriés  de  stockage  de  l’énergie.  Parallèlement  aux techniques lithographiques classiquement employées pour la réalisation de microbatteries ou  microsupercondensateurs,  l’utilisation  de  faisceaux  laser  focalisés  est  une  alternative d’intérêt.
Après  une  introduction  décrivant  les  différentes  stratégies  d’applications  des  lasers  à impulsions  ultrabrèves  développées  dans  l’équipe  (soustractive  par  ablation,  réduction chimique sélective, ...), la fabrication additive de microsystèmes carbonés par polymérisation multiphotons sera détaillée.
Basée sur la polymérisation radicalaire de résines photosensibles, cette stratégie permet de fortement confiner la zone de l’espace (voxel) suffisamment énergétique pour initier cette réaction,  et  ainsi  atteindre  des  résolutions  submicrométriques  avec  une  mise  en  œuvre rapide. L’optimisation de paramètres comme la formulation de la résine précurseur ou les conditions de conversion thermique de celle-ci (une fois polymérisée) en carbone, permettent in fine la réalisation de microsupercondensateurs hautement fonctionnels.
Cette  approche  flexible  (sans  masque)  et haute résolution, accessible par polymérisation multi-photons, apparait comme adaptée pour le prototypage rapide de microdispositifs 3D carbonés de tailles micrométriques.