Élaboration d'une structure textile photoactive - TEL - Thèses en ligne
Thèse Année : 2023

Elaboration of a photoactive textile structure

Élaboration d'une structure textile photoactive

Mahad Barre Aden
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1390982
  • IdRef : 278739202

Résumé

Smart textiles made from electrospun photosensitive membranes have garnered attention due to their promising results in various fields. The use of a light source as a stimulus can induce changes in the properties of photo-reactive materials, such as surface wettability, charge, shape, color, and alignment. The properties of photochromic compounds based on diarylethene (DTE) make them suitable for the preparation of photo-responsive membranes by directly blending the molecule with a polymer matrix. However, it is important to consider the physicochemical properties of the compound during manufacturing to avoid instability and thermal degradation. Electrospinning is considered the most suitable method for preparing photo-reactive membranes with DTE. In this study, DTE was incorporated into a poly (ε-caprolactone) (PCL) polymer matrix by electrospinning to produce a membrane that possesses both photochromic and photomechanical properties. The influence of DTE on the morphology of PCL nanofibers and the photo-reactivity of the DTE/PCL-based membrane was investigated using scanning electron microscopy (SEM) and a spectrophotometer. The results showed that when the DTE/PCL membrane is exposed to UV radiation, it undergoes a configuration change from an open form (OF) to a closed form (CF). In this case, the membrane bends toward the radiation. When exposed to visible light, it returns to its initial shape by straightening in the direction of visible light. Kinetic models revealed that the fading process is twice as fast as the coloring process. Furthermore, SEM analyses showed that the closed form has a surface area twice as large as the open form
Les textiles intelligents fabriqués à partir de membranes photosensibles électrofilées ont attiré l’attention en raison de leurs résultats prometteurs dans divers domaines. L’utilisation d’une source lumineuse comme stimulus peut induire des changements dans les propriétés des matériaux photo-réactifs, tels que la mouillabilité de surface, la charge, la forme, la couleur et l’alignement. Les propriétés des composés photochromiques à base de diaryléthène (DTE) les rendent appropriés pour la préparation de membranes photo-réceptives en mélangeant directement la molécule avec une matrice polymère. Cependant, il est important de tenir compte des propriétés physico-chimiques du composé lors de la fabrication pour éviter l’instabilité et la dégradation thermique. L’électrofilage est considéré comme la méthode la plus appropriée pour préparer des membranes photo-réactives avec de DTE. Dans cette étude, le DTE a été incorporé dans une matrice polymère poly(ε-caprolactone) (PCL) par électrofilage pour produire une membrane, qui possède à la fois des propriétés photochromique et photomécanique. L'influence de DTE sur la morphologie des nanofibres de PCL et la photo-réactivité de la membrane à base de DTE/PCL a été étudiée par microscopie électronique à balayage (MEB) et spectrophotomètre. Les résultats ont montré que lorsque la membrane (DTE/PCL) est exposée aux rayonnements UV, elle change de configuration en passant d’une forme ouverte (OF) à une forme fermée (CF). Dans ce cas, la membrane se courbe en direction du rayonnement. Lors de l'exposition à la lumière visible, elle reprend sa forme initiale en se redressant vers la direction de la lumière Vis. Les modèles cinétiques ont révélé que le processus de décoloration est deux fois plus rapide que le processus de coloration. De plus, les analyses au MEB ont montré que la forme fermée a une surface deux fois plus grande que la forme ouverte
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04608152 , version 1 (11-06-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04608152 , version 1

Citer

Mahad Barre Aden. Élaboration d'une structure textile photoactive. Mécanique des matériaux [physics.class-ph]. Centrale Lille Institut, 2023. Français. ⟨NNT : 2023CLIL0033⟩. ⟨tel-04608152⟩
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