{"id":49421,"date":"2024-12-16T13:25:37","date_gmt":"2024-12-16T18:25:37","guid":{"rendered":"https:\/\/www.uqac.ca\/uqactualites\/?p=49421"},"modified":"2024-12-16T13:25:37","modified_gmt":"2024-12-16T18:25:37","slug":"saba-goharshenasmoghadam-etudiante-au-doctorat-en-ingenierie-soutient-sa-these","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.uqac.ca\/uqactualites\/2024\/12\/16\/saba-goharshenasmoghadam-etudiante-au-doctorat-en-ingenierie-soutient-sa-these\/","title":{"rendered":"Saba Goharshenasmoghadam, \u00e9tudiante au doctorat en ing\u00e9nierie soutient sa th\u00e8se"},"content":{"rendered":"

\u00c9tudiante au doctorat en ing\u00e9nierie<\/a>, Saba Goharshenasmoghadam a effectu\u00e9 sa soutenance de th\u00e8se le mercredi 11 d\u00e9cembre. Sous la direction et codirection de recherche de Gelareh Momen <\/a>et Reza Jafari<\/a> et la direction de programme de Duygu Kocaefe<\/a>, sa th\u00e8se avait pour titre «Investigation and Optimization of Effective Parameters in Fabrication of Novel Icephobic Coatings Containing Ionic Liquids»<\/em><\/strong>.<\/p>\n

Sous la pr\u00e9sidence de Issouf Fofana<\/a> (UQAC), le jury d’\u00e9valuation \u00e9tait compos\u00e9 de Yasar Kocaefe<\/a> (UQAC) et de V\u00e9ronic Landry (Universit\u00e9 Laval).<\/p>\n

\n

R\u00e9sum\u00e9 de la th\u00e8se<\/strong><\/p>\n

La probl\u00e9matique du givrage pose diff\u00e9rents d\u00e9fis dans divers industries, n\u00e9cessitant un passage des surfaces anti-givre statiques passives aux technologies dynamiques anti-givre. Cette th\u00e8se de doctorat explore l’utilisation innovante des liquides ioniques (IL) et des solvants eutectiques profonds (DES) dans les surfaces dynamiques anti-givre, en r\u00e9ponse aux d\u00e9fis persistants et en repoussant les limites des solutions anti-givre actuelles.<\/p>\n

La premi\u00e8re phase de cette recherche explore en profondeur l’utilisation des liquides ioniques \u00e0 temp\u00e9rature ambiante (RT-IL) dans les surfaces dynamiques pour les applications anti-givre. En incorporant des IL dans des rev\u00eatements \u00e0 base de PDMS, l’\u00e9tude \u00e9tablit une relation entre le comportement anti-givre et les propri\u00e9t\u00e9s physico-chimiques des IL. La chimie de surface des rev\u00eatements et la pr\u00e9sence de groupes distinctifs des anions des IL \u00e0 la surface des rev\u00eatements sont caract\u00e9ris\u00e9es par spectroscopie infrarouge \u00e0 transformer de Fourier en r\u00e9flexion totale att\u00e9nu\u00e9e (ATR-FTIR) et confirm\u00e9es par spectroscopie photo\u00e9lectronique X (XPS) et analyse par microscopie \u00e9lectronique \u00e0 balayage avec analyse de dispersion en \u00e9nergie des rayons X (SEM\/EDX). La pr\u00e9sence des mol\u00e9cules d’eau fortement li\u00e9es par des liaisons hydrog\u00e8ne ioniques retarde significativement la nucl\u00e9ation de la glace en limitant la croissance de la glace en addition de la r\u00e9duction la force d’adh\u00e9sion de la glace, ce qui met en \u00e9vidence le potentiel des IL dans les applications anti-givre. La formation d’une couche quasi-liquide auto-lubrifiante (QLL) \u00e0 l’interface m\u00e8ne \u00e0 r\u00e9duire la force d\u2019adh\u00e9sion de 60% \u00e0 70% tel que confirm\u00e9 par spectroscopie RMN \u00e0 l’\u00e9tat solide. Ces r\u00e9sultats soulignent l’influence significative de modifications mineures de la structure chimique des IL sur leur potentiel pour les applications anti-givre.<\/p>\n

La deuxi\u00e8me phase examine l’influence de l’hydrophobie de la matrice sur la mobilit\u00e9 des IL aux temp\u00e9ratures inf\u00e9rieures \u00e0 z\u00e9ro. Les tests de mouillabilit\u00e9 soulignent le r\u00f4le crucial de l\u2019hydrophobicit\u00e9 des anions des IL, et la spectroscopie di\u00e9lectrique distingue la mobilit\u00e9 ionique au sein des rev\u00eatements \u00e0 basse temp\u00e9rature. L\u2019effet de la variation de la densit\u00e9 de r\u00e9ticulation sur la mobilit\u00e9 ionique a \u00e9t\u00e9 examin\u00e9 en mesurant l’absorption d’eau. La mobilit\u00e9 accrue des ILs relargu\u00e9s de rev\u00eatements \u00e0 des temp\u00e9ratures inf\u00e9rieures \u00e0 z\u00e9ro est confirm\u00e9e par leur pr\u00e9sence dans des solutions aqueuses puis valid\u00e9e par spectroscopie UV\u2013vis, ce qui m\u00e8ne \u00e0 une augmentation de la conductivit\u00e9 ionique. Les surfaces contenant des ILs montrent une r\u00e9duction significative de la temp\u00e9rature de formation de la glace \u00e0 -23,5 \u00b0C et une force d’adh\u00e9sion de la glace extr\u00eamement faible d’environ 15 kPa. La pr\u00e9sence d’une couche de QLL \u00e0 l’interface a confirm\u00e9 par spectroscopie RMN \u00e0 l’\u00e9tat solide. Les r\u00e9sultats soulignent l’importance de choisir la matrice et les IL appropri\u00e9s pour des rev\u00eatements anti-givre efficaces.<\/p>\n

La troisi\u00e8me phase se concentre sur l\u2019utilisation des solvants eutectiques profonds (DES) comme analogues \u00e9cologiques des IL avec des r\u00e9seaux de liaisons hydrog\u00e8ne uniques. ii<\/p>\n

Dans cette phase, des IL \u00e0 base de choline avec des anions hydrophiles et hydrophobes ont \u00e9t\u00e9 synth\u00e9tis\u00e9s puis leurs combinaisons synergiques avec des DES a \u00e9t\u00e9 explorer. Le remplacement de l’\u00e9thyl\u00e8ne glycol (EG) par le glyc\u00e9rol (GL) permet d’atteindre une temp\u00e9rature de formation de glace de -36 \u00b0C et une force d’adh\u00e9sion de la glace de 10 kPa. La spectroscopie RMN \u00e0 l’\u00e9tat solide confirme la pr\u00e9sence d’une couche quasi-liquide plus \u00e9paisse sur la surface du rev\u00eatement, en am\u00e9liorant la r\u00e9sistance \u00e0 la formation de givre. Ces r\u00e9sultats soulignent la synergie prometteuse entre les DES et les IL pour une att\u00e9nuation tr\u00e8s efficace de la glace.<\/p>\n

La derni\u00e8re phase explore \u00e9galement les effets synergiques de mat\u00e9riaux glaciophobes sur l\u2019am\u00e9lioration les capacit\u00e9s anti-givre dynamiques des surfaces, en se concentrant sur le r\u00f4le hydrophobe des composants donneurs de liaisons hydrog\u00e8ne (HBD) dans les DESs. En se basant sur la troisi\u00e8me phase, un focus particulier est mis sur les DES \u00e0 base de choline combin\u00e9s avec des IL \u00e0 base de choline synth\u00e9tis\u00e9s. Une caract\u00e9risation compl\u00e8te par ATR-FTIR, XPS et des mesures de mouillabilit\u00e9 r\u00e9v\u00e8le que le remplacement de l’\u00e9thyl\u00e8ne glycol (EG) par le diol perfluor\u00e9 (PFOL) augmente les sites de liaison hydrog\u00e8ne. Cela conduit \u00e0 une temp\u00e9rature de formation de glace de -35 \u00b0C et une force d’adh\u00e9sion de la glace de 13 kPa. De plus, la spectroscopie SS-NMR et ATR-FTIR \u00e0 basse temp\u00e9rature confirment la pr\u00e9sence d’une couche QLL \u00e0 la surface, et une r\u00e9sistance accrue \u00e0 l’accumulation de givre. L’effet plastifiant inh\u00e9rent des IL et des DES augmente l’allongement \u00e0 la rupture des rev\u00eatements modifi\u00e9s, tandis que la r\u00e9sistance \u00e0 la traction du rev\u00eatement \u00e0 base de PFOL-DES reste inchang\u00e9e par rapport \u00e0 la r\u00e9f\u00e9rence. Cette phase d\u00e9montre que la combinaison des DES et des IL, qui r\u00e9agissent bien \u00e0 la glace, surpasse leurs composants individuels, conduisant \u00e0 des rev\u00eatements glaciophobes performants et durables.<\/p>\n

F\u00e9licitations \u00e0 Saba Goharshenasmoghadam pour la soutenance de sa th\u00e8se de doctorat!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

\u00c9tudiante au doctorat en ing\u00e9nierie, Saba Goharshenasmoghadam a effectu\u00e9 sa soutenance de th\u00e8se le mercredi 11 d\u00e9cembre. 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