Equations de conservation et lois de comportement d'un polymère électroactif

Résumé : Un polymère électro-actif ionique (le Nafion par exemple) peut être utilisé comme capteur ou comme actionneur. Pour ce faire, on place une fine couche de ce matériau saturé d'eau entre deux électrodes. La saturation en eau entraîne une dissociation quasi complète du polymère et la libération de cations de petite taille. L'application d'un champ électrique perpendiculairement à la lame provoque la flexion de celle-ci. Inversement, le fléchissement de la lame fait apparaître une différence de potentiel entre les électrodes. Ce phénomène fait intervenir des couplages multiphysiques de type électro-mécano-chimiques. Nous avons modélisé ce système par un milieu poreux déformable dans lequel s'écoule une solution ionique et nous avons utilisé une approche "milieu continu". Les équations de Maxwell et de conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l'énergie sont écrites d'abord à l'échelle microscopique pour chaque phase et pour les interfaces, puis pour le matériau complet grâce à une technique de moyenne. La thermodynamique des processus irréversibles linéaires nous permet d'en déduire les lois de comportement : une loi rhéologique de type Kelvin-Voigt, des lois de Fourier et de Darcy généralisées et une équation de type Nernst-Planck.
Type de document :
Communication dans un congrès
AFM, Association Française de Mécanique. XXIIème Congrès Français de Mécanique (CFM 2015), Aug 2015, Lyon, France. 2015, Actes du XXIIème Congrès Français de Mécanique. 〈http://hdl.handle.net/2042/57822〉
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Contributeur : Mireille Tixier <>
Soumis le : jeudi 22 juin 2017 - 16:28:45
Dernière modification le : mercredi 21 mars 2018 - 18:57:33
Document(s) archivé(s) le : mercredi 10 janvier 2018 - 16:11:25

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Mireille Tixier, Joël Pouget. Equations de conservation et lois de comportement d'un polymère électroactif. AFM, Association Française de Mécanique. XXIIème Congrès Français de Mécanique (CFM 2015), Aug 2015, Lyon, France. 2015, Actes du XXIIème Congrès Français de Mécanique. 〈http://hdl.handle.net/2042/57822〉. 〈hal-01545543〉

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