Polymères fonctionnels pour l’électronique imprimée 3D/4D : de la rhéologie à la fonctionnalisation des matériaux

Cette thèse, menée sur la plateforme MAPP (CEA-Metz), s’inscrit dans le cadre du développement de procédés de fabrication additive 3D/4D et la mise en oeuvre de matériaux intelligents. L’objectif est de dépasser les limites d'intégration des architectures planaires traditionnelles (PCB, wafers) en explorant l’impression directe de fonctions électroniques au sein de pièces fabriquées par fusion de fils (FDM) ou extrusion (PEM, Robocasting). Le travail se concentre sur les polymères fonctionnels conducteurs, composés d’une matrice organique et de particules métalliques, dont les mécanismes de conduction (contacts directs, effet tunnel, conduction ionique) sont régis par le franchissement du seuil de percolation. L’étude portera sur la maîtrise de leur mise en œuvre, l’analyse de leur comportement rhéologique et électrique, ainsi que sur l’exploitation de leurs propriétés résisitives, piézorésistives et piézoélectriques pour concevoir de nouvelles fonctions capteurs (3D) et actionneurs (4D). Le doctorant disposera d’outils de caractérisation avancés et sera encadré par une équipe pluridisciplinaire spécialisée en fabrication additive, matériaux et microélectronique.