Brevet FR3156201A1 — publié le 20250606

Dispositif pour déterminer une conductivité ionique et une résistance au transport de dioxygène et de dihydrogène d’un film (F) de polymère conducteur ionique, comportant : - un substrat (2), comprenant une surface (20) diélectrique ; - des première et deuxième électrodes (E1, E2) interdigitées, agencées sur la surface (20) diélectrique, réalisées dans un matériau électriquement conducteur ; - un matériau de remplissage (4), diélectrique, s’étendant entre les première et deuxième électrodes (E1, E2) interdigitées, de manière à les affleurer et former ensemble une surface de réception plane du film (F) ; - des moyens d’injection d’un flux gazeux de dioxygène ou de dihydrogène ; - un circuit électronique, configuré pour mesurer des grandeurs physiques à partir desquelles une conductivité ionique et une résistance au transport de dioxygène et de dihydrogène peuvent être déterminées. Figure 6 Dispositif pour déterminer une conductivité ionique et une résistance au transport de dioxygène et de dihydrogène d’un film de polymère conducteur ionique L’invention se rapporte au domaine technique des dispositifs pour mesurer des propriétés de transport d’ions et de gaz dans un film de polymère conducteur ionique. Plus précisément, les ions concernés sont : (i) les ions hydroxyde OH - (appelés également ions hydroxyle), et (ii) les ions hydrogène, pouvant être des anions hydrure H - , ou des hydrons H + tels que des protons (sans neutron). Les gaz concernés sont le dioxygène O 2 et le dihydrogène H 2 . L’invention trouve notamment son application dans la conception de membranes pour différents types de piles à combustible ou différents types d’électrolyseurs, par exemple une pile à combustible à membrane échangeuse de protons PEMFC (« Proton Exchange Membrane Fuel Cell » en langue anglaise), une pile à combustible à membrane échangeuse anionique AEMFC (« Anion Exchange Membrane Fuel Cell » en langue anglaise), un électrolyseur à membrane échangeuse de protons PEMWE (« Proton Exchange Membrane Water Electroly z er » en langue anglaise), un électrolyseur à membrane échangeuse anionique AEMWE (« Anion Exchange Membrane Water Elecrolyzer » en langue anglaise). État de l’art Il existe des dispositifs pour déterminer la conductivité ionique (ions hydroxyde OH - et ions hydrogène H + ) d’un film de polymère conducteur ionique. Il est à noter que l’on parle plus spécifiquement de conductivité protonique dans le cas d’ions hydrogène H + . Il existe également des dispositifs pour déterminer la résistance au transport de dioxygène O 2 et de dihydrogène H 2 d’un film de polymère conducteur ionique. Toutefois, l’homme du métier recherche un dispositif capable, à lui seul, de déterminer à la fois une conductivité ionique et une résistance au transport de dioxygène et de dihydrogène d’un film de polymère conducteur ionique. A cet égard, le document D. Chen et al., « Proton Conduction and Oxygen Diffusion in Ultra- Thin Nafion Films in PEM Fuel Cell : How Thin ? », Journal of The Electrochemical Society, 166(2), F24-33, 2019 (ci-après D1), divulgue un dispositif pour déterminer une conductivité protonique (à partir de mesures de spectroscopie d’impédance électrochimique) et une résistance au transport de dioxygène O 2 (plus précisément une perméabilité à l’oxygène à partir de mesures de courant limite) d’un film de polymère conducteur ionique. Un tel dispositif de l’état de la technique n’est pas entièrement satisfaisant dans la mesure où la géométrie des électrodes utilisées dans D1 peut affecter la fiabilité des mesures, tout particulièrement lorsque l’épaisseur du film de polymère conducteur ionique est faible, typiquement inférieure à 100 nm. En d’autres termes, la conductivité ionique et les résistances au transport calculées à partir des mesures ne peuvent être entièrement attribuées au film de polymère conducteur ionique. D1 mentionne ce problème (F25, col. gauche) et utilise notamment une faible concentration de dioxygène (de l’ordre de 30 ppm) afin de minimiser la résistance de la phase gazeuse. L’invention vise à remédier en tout ou partie aux inconvénients précités. A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif pour déterminer une conductivité ionique et une résistance au transport de dioxygène O 2 et de dihydrogène H 2 d’un film de polymère conducteur ionique, le dispositif comportant : - un substrat, comprenant une surface diélectrique ; - des première et deuxième électrodes interdigitées, agencées sur la surface diélectrique, réalisées dans un matériau électriquement conducteur ; - un matériau de remplissage, diélectrique, s’étendant sur la surface diélectrique entre les première et deuxième électrodes interdigitées, de manière à affleurer les première et deuxième électrodes interdigitées ; le matériau de remplissage et les première et deuxième électrodes interdigitées étant agencés de manière à former une surface de réception plane pour recevoir le film de polymère conducteur ionique ; - des moyens d’injection, agencés pour injecter sur la surface de réception un flux gazeux de dioxygène O 2 ou de dihydrogène H 2 , le flux gazeux étant de préférence humidifié ; - un circuit électronique, configuré pour : mesurer une impédance complexe entre les première et deuxième électrodes interdigitées dans un spectre de fréquences, de manière à déterminer la conductivité ionique lorsque le film de polymère conducteur ionique est disposé sur la surface de réception ; mesurer un courant limite circulant entre les première et deuxième électrodes interdigitées, de manière à déterminer la résistance au transport de dioxygène O 2 et au dihydrogène H 2 lorsque le film de polymère conducteur ionique est disposé sur la surface de réception et est soumis au flux gazeux respectivement de dioxygène O 2 ou de dihydrogène H 2 injecté par les moyens d’injection. Ainsi, un tel dispositif selon l’invention permet d’améliorer la fiabilité des mesures par rapport à l’état de la technique, grâce aux première et deuxième électrodes interdigitées et au matériau de remplissage diélectrique formant une surface de réception plane. Un tel agencement permet de réduire l’impact des électrodes sur l’impédance complexe mesurée et le courant limite mesuré, ce qui est particulièrement significatif lorsque l’épaisseur du film de polymère conducteur ionique est faible, typiquement inférieure à 100 nm. En effet, les inhomogénéités de la surface de réception présentes dans D1 (i.e. hauteur de marche entre la surface supérieure des électrodes et la surface supérieure du SiO) peuvent entraîner des variations locales importantes de la densité de courant, et par là-même augmenter l'impédance, tout particulièrement lorsque l’épaisseur du film de polymère conducteur ionique est faible, typiquement inférieure à 100 nm. Le dispositif selon l’invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. Selon une caractéristique de l’invention, la surface de réception présente une rugosité inférieure ou égale à 10 nm RMS, de préférence inférieure ou égale à 5 nm RMS. Ainsi, un avantage procuré par une telle rugosité de surface est de limiter les irrégularités de surface pouvant occasionner des variations locales importantes de la densité de courant. Selon une caractéristique de l’invention, les première et deuxième électrodes interdigitées possèdent une géométrie définie par : - un nombre total de pistes, noté « N » ; - une distance, notée « D », entre les première et deuxième électrodes ; - une largeur des pistes, notée « l », et une longueur effective des pistes, notée « L », définies dans le plan de la surface de réception ; - une distance, notée « i », entre la première électrode et une piste de la deuxième électrode, ou entre la deuxième électrode et une piste de la première électrode, « i » vérifiant la formule : ; - une distance, notée « d », entre une piste de la première électrode et une piste adjacente de la deuxième électrode, ou entre une piste de la deuxième électrode et une piste adjacente de la première électrode ; - une épaisseur des pistes, notée « e », définie suivant la normale à la surface du substrat. Selon une caractéristique de l’invention, la géométrie des première et deuxième électrodes interdigitées est adaptée en fonction d’une valeur prédéterminée d’une résistance électrique du film de polymère conducteur ionique, de sorte que l’impédance complexe mesurée par le circuit électronique présente une fréquence caractéristique inférieure ou égale à 1 MHz, la valeur prédéterminée de la résistance électrique du film de polymère conducteur ionique étant inférieure ou égale à 2 MΩ, de préférence inférieure ou égale à 1 MΩ. Ainsi, un avantage procuré est de rendre négligeables les effets capacitifs par rapport aux effets résistifs, et ce afin d’améliorer la fiabilité des mesures. Selon une caractéristique de l’invention, la géométrie des première et deuxième électrodes interdigitées est adaptée de sorte que « i » vérifie la formule : . Ainsi, un avantage procuré est de limiter les erreurs de mesures et de ralentir la dégradation du dispositif. Selon une caractéristique de l’invention, la géométrie des première et deuxième électrodes interdigitées est adaptée de sorte que « d » est compris entre 1 µm et 50 µm, de préférence compris entre 1 µm et 10 µm. Selon une caractéristique de l’invention, la géométrie des première et deuxième électrodes interdigitées est adaptée de sorte que « N » est compris entre 10 et 1000, de préférence compris entre 100 et 500. Selon une caractéristique de l’invention, la géométrie des première et deuxième électrodes interdigitées est adaptée de sorte que « D » est compris entre 1 mm et 10 mm, de préférence compris entre 5 mm et 10 mm. Selon une caractéristique de l’invention, la géométrie des première et deuxième électrodes interdigitées est adaptée de sorte que « l » est compris entre 1 µm et 10 µm. Selon une caractéristique de l’invention, la géométrie des première et deuxième électrodes interdigitées est adaptée de sorte que « L » est compris entre 1 mm et 20 mm, de préférence compris entre 5 mm et 10 mm. Selon une caractéristique de l’invention, la géométrie des première et deuxième électrodes interdigitées est adaptée de sorte que « e » est compris entre 50 nm et 500 nm, de préférence compris entre 100 nm et 200 nm. Selon une caractéristique de l’invention : - la surface du substrat est revêtue d’une couche diélectrique qui est réalisée dans un premier matériau diélectrique, de préférence le dioxyde de silicium SiO 2 ; - le matériau de remplissage est un deuxième matériau diélectrique, de préférence identique au premier matériau diélectrique. Selon une caractéristique de l’invention, le substrat est réalisé en silicium. Selon une caractéristique de l’invention, le matériau électriquement conducteur, dans lequel sont réalisées les première et deuxième électrodes interdigitées, est choisi parmi le platine Pt et l’iridium Ir. Ainsi, le platine Pt possède des propriétés de catalyseur pour des réactions d’évolution de l’oxygène, de réduction de l’oxygène, d’évolution de l’hydrogène, et d’oxydation de l’hydrogène. L’iridium possède des propriétés de catalyseur pour une réaction d’évolution de l’oxygène. Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif comporte : - une zone de mesure ellipsométrique, agencée à distance de la surface de réception ; - des moyens de mesure ellipsométrique, agencés pour mesurer une épaisseur du film de polymère conducteur ionique par ellipsométrie lorsque le film de polymère conducteur ionique est disposé dans la zone de mesure ellipsométrique. Ainsi, un avantage procuré est d’obtenir une mesure in situ de l’épaisseur du film de polymère conducteur ionique, paramètre permettant de calculer la conductivité ionique et la résistance au transport de dioxygène O 2 et de dihydrogène H 2 . Définitions - Le verbe « déterminer » ne doit pas être interprété au sens de mesurer directement la conductivité ionique et la résistance au transport de dioxygène O 2 et de dihydrogène H 2 . La détermination de ces grandeurs est obtenue à partir de mesures (impédance complexe et courant limite), ces mesures étant traitées (e.g. modélisation, calculs) afin de déterminer ces grandeurs. - Par « conductivité ionique » (unité : S/m), on entend la capacité du film de polymère conducteur ionique à la conduction des ions hydroxyde OH - ou des ions hydrogène en son sein, c'est-à-dire à la capacité à conduire le courant électrique grâce au déplacement des ions hydroxyde OH - ou des ions hydrogène. On parle de conductivité protonique pour les ions hydrogène H + sans neutron. - Par « résistance au transport », on entend une grandeur physique du film de polymère conducteur ionique représentative de la résistance au transport de gaz (dioxygène O 2 et dihydrogène H 2 ) en son sein et aux interfaces (avec les électrodes interdigitées et avec le gaz). A titre d'exemples non limitatifs, on peut citer comme grandeur physique la perméabilité, le coefficient de diffusion et les résistances aux interfaces. - Par « film », on entend une couche mince d’épaisseur inférieure ou égale à 500 nm. - Par « polymère conducteur ionique », on entend un polymère capable de transporter des charges ioniques. Les termes « ionomère » et « polyélectrolyte » sont également utilisés. - Par « substrat », on entend un support physique autoporté. Un substrat peut être une « tranche » (également dénommée « plaquette », « wafer » en langue anglaise) qui se présente généralement sous la forme d’un disque issu d’une découpe dans un lingot d’un matériau cristallin. - Par « diélectrique », on entend un matériau présentant une conductivité électrique à 300 K inférieure ou égale à 10 -6 S/cm. - Par « électrodes interdigitées », on entend deux électrodes agencées selon une géométrie à l’image des doigts de deux mains qui s’entrelacent. La première électrode comporte un premier ensemble de pistes (branches) électriquement conductrices parallèles. La deuxième électrode comporte un deuxième ensemble de pistes (branches) électriquement conductrices parallèles. Les première et deuxième électrodes sont agencées de manière à alterner une piste du premier ensemble et une piste du deuxième ensemble. Les pistes du premier ensemble et les pistes du deuxième ensemble sont parallèles entre elles, et espacées de manière à se succéder tour à tour de manière répétée. La « longueur effective » d’une piste n’est pas la longueur de la totalité de la piste (i.e. la longueur totale de la piste), mais correspond à la longueur d’une première zone de la piste qui fait face à une piste adjacente. La longueur d’une deuxième zone de la piste qui ne fait pas face à une piste adjacente n’est pas prise en compte dans la longueur effective de la piste. - Par « matériau électriquement conducteur », on entend que le matériau présente une conductivité électrique à 300 K supérieure ou égale à 10 2 S/cm. - L’expression « réaction d’évolution de l’oxygène » est généralement désignée par l’acronyme OER (« Oxygen Evolution Reaction » en langue anglaise). - L’expression « réaction de réduction de l’oxygène » est généralement désignée par l’acronyme ORR (« Oxygen Reduction Reaction » en langue anglaise). - L’expression « réaction d’évolution de l’hydrogène » est généralement désignée par l’acronyme HER (« Hydrogen Evolution Reaction » en langue anglaise). - L’expression « réaction d’oxydation de l’hydrogène » est généralement désignée par l’acronyme HOR (« Hydrogen Oxidation Reaction » en langue anglaise). - Par « surface de réception plane », on entend une planéité dans les tolérances usuelles liées aux conditions expérimentales de fabrication, et non parfaitement au sens mathématique du terme. - Par « courant limite », on entend la valeur maximale d’un courant pouvant circuler entre les première et deuxième électrodes interdigitées, en traversant le film de polymère conducteur ionique lorsqu’un flux de gaz est injecté. - Par « RMS », on entend la moyenne quadratique de la rugosité de surface. RMS est l’acronyme désignant « Root Mean Square » en langue anglaise. - Par « prédéterminée », on entend que la valeur de la résistance électrique du film de polymère conducteur ionique est déterminée préalablement à l’utilisation du dispositif selon l’invention. - Par « fréquence caractéristique », on entend une fréquence de l’impédance complexe permettant de distinguer (e.g. maximum, point d’inflexion) une transition ou une différence de régimes dans la réponse électrochimique du dispositif avec le film de polymère conducteur ionique. - Les valeurs X et Y exprimées à l’aide des expressions « entre X et Y » ou « compris entre X et Y » sont incluses dans la plage de valeurs définie. D’autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans l’exposé détaillé de différents modes de réalisation de l’invention, l’exposé étant assorti d’exemples et de références aux dessins joints. FIG. 1 est une vue schématique en perspective, en transparence, d’un dispositif selon l’invention. FIG. 2 est une vue schématique de dessus, en transparence, d’un dispositif selon l’invention. FIG. 3 est une vue schématique partielle de dessus d’un dispositif selon l’invention, illustrant les première et deuxième électrodes interdigitées et la zone de mesure ellipsométrique. La couche diélectrique et le matériau de remplissage ne sont pas illustrés par souci de lisibilité. FIG. 4 est une vue schématique de dessus à l’échelle agrandie des première et deuxième électrodes interdigitées équipant un dispositif selon l’invention. FIG. 5 est une vue schématique partielle en coupe d’un dispositif selon l’invention, illustrant une partie du substrat, la couche diélectrique, le matériau de remplissage et une partie des première et deuxième électrodes interdigitées. FIG. 6 est une vue schématique analogue à la FIG. 5 , illustrant la présence d’un film de polymère conducteur ionique sur la surface de réception. Il est à noter que les dessins décrits ci-avant sont schématiques, et ne sont pas nécessairement à l’échelle par souci de lisibilité et pour en simplifier leur compréhension. Les coupes sont effectuées selon la normale à la surface du substrat. Exposé détaillé des modes de réalisation Les éléments identiques ou assurant la même fonction porteront les mêmes références pour les différents modes de réalisation, par souci de simplification. Un objet de l’invention est un dispositif 1 pour déterminer une conductivité ionique et une résistance au transport de dioxygène O 2 et de dihydrogène H 2 d’un film F de polymère conducteur ionique, le dispositif 1 comportant : - un substrat 2, comprenant une surface 20 diélectrique ; - des première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées, agencées sur la surface 20 diélectrique, réalisées dans un matériau électriquement conducteur ; - un matériau de remplissage 4, diélectrique, s’étendant sur la surface 20 diélectrique entre les première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées, de manière à affleurer les première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées ; le matériau de remplissage 4 et les première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées étant agencés de manière à former une surface S de réception plane pour recevoir le film F de polymère conducteur ionique ; - des moyens d’injection 5, agencés pour injecter sur la surface S de réception un flux gazeux de dioxygène O 2 ou de dihydrogène H 2 , le flux gazeux étant de préférence humidifié ; - un circuit électronique, configuré pour : mesurer une impédance complexe entre les première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées dans un spectre de fréquences, de manière à déterminer la conductivité ionique lorsque le film F de polymère conducteur ionique est disposé sur la surface S de réception ; mesurer un courant limite circulant entre les première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées, de manière à déterminer la résistance au transport de dioxygène O 2 et au dihydrogène H 2 lorsque le film F de polymère conducteur ionique est disposé sur la surface S de réception et est soumis au flux gazeux respectivement de dioxygène O 2 ou de dihydrogène H 2 injecté par les moyens d’injection 5. Substrat Le substrat 2 comprend une surface 20 diélectrique. Le substrat 2 est électriquement isolé des première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées. Selon un premier mode de réalisation, le substrat 2 est réalisé dans un premier matériau diélectrique, la surface 20 du substrat 2 étant alors intrinsèquement diélectrique. Selon un deuxième mode de réalisation, le substrat 2 n’est pas réalisé dans un matériau diélectrique, auquel cas la surface 20 du substrat est revêtue d’une couche diélectrique 3, de sorte que la surface 20 du substrat 1 est extrinsèquement diélectrique. Le substrat 2 peut être réalisé dans un matériau semi-conducteur. A titre d'exemple non limitatif, le substrat 2 est réalisé en silicium. La couche diélectrique 3 est réalisée dans un premier matériau diélectrique. Le premier matériau diélectrique est de préférence le dioxyde de silicium SiO 2 . Electrodes Les première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées sont agencées sur la surface 20 diélectrique. Plus précisément, les première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées peuvent être agencées sur une surface de la couche diélectrique 3 revêtant la surface 20 du substrat 2. Il est possible de prévoir une couche d’accroche (non illustrée) s’étendant entre les première et deuxième électrodes interdigitées E1, E2 et la couche diélectrique 3. A titre d'exemple non limitatif, la couche d’accroche peut être réalisée en titane Ti. Les première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées présentent une surface supérieure. Les première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées sont réalisées dans un matériau électriquement conducteur. Le matériau électriquement conducteur est avantageusement un catalyseur pour au moins une des réactions d’évolution de l’oxygène, de réduction de l’oxygène, d’évolution de l’hydrogène, et d’oxydation de l’hydrogène. A cet égard, le matériau électriquement conducteur est avantageusement choisi parmi le platine Pt et l’iridium Ir. Le platine Pt est un catalyseur pour les réactions d’évolution de l’oxygène, de réduction de l’oxygène, d’évolution de l’hydrogène, et d’oxydation de l’hydrogène. L’iridium Ir est un catalyseur pour une réaction d’évolution de l’oxygène. Les première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées possèdent une géométrie définie par : - un nombre total de pistes, noté « N » ; - une distance, notée « D », entre les première et deuxième électrodes E1, E2 ; - une largeur des pistes, notée « l », et une longueur effective des pistes, notée « L », définies dans le plan de la surface S de réception ; - une distance, notée « i », entre la première électrode E1 et une piste de la deuxième électrode E2, ou entre la deuxième électrode E2 et une piste de la première électrode E1, « i » vérifiant la formule : ; - une distance, notée « d », entre une piste de la première électrode E1 et une piste adjacente de la deuxième électrode E2, ou entre une piste de la deuxième électrode E2 et une piste adjacente de la première électrode E1 ; - une épaisseur des pistes, notée « e », définie suivant la normale à la surface 20 du substrat 2. La géométrie des première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées est avantageusement adaptée de sorte que « N » est compris entre 10 et 1000, de préférence compris entre 100 et 500. La géométrie des première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées est avantageusement adaptée de sorte que « D » est compris entre 1 mm et 10 mm, de préférence compris entre 5 mm et 10 mm. La géométrie des première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées est avantageusement adaptée de sorte que « l » est compris entre 1 µm et 10 µm. La géométrie des première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées est avantageusement adaptée de sorte que « L » est compris entre 1 mm et 20 mm, de préférence compris entre 5 mm et 10 mm. La géométrie des première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées est avantageusement adaptée de sorte que « i » vérifie la formule : . La géométrie des première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées est avantageusement adaptée de sorte que « d » est compris entre 1 µm et 50 µm, de préférence compris entre 1 µm et 10 µm. La géométrie des première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées est avantageusement adaptée de sorte que « e » est compris entre 50 nm et 500 nm, de préférence compris entre 100 nm et 200 nm. La géométrie des première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées est avantageusement adaptée en fonction d’une valeur prédéterminée d’une résistance électrique du film F de polymère conducteur ionique, de sorte que l’impédance complexe mesurée par le circuit électronique présente une fréquence caractéristique inférieure ou égale à 1 MHz. La valeur prédéterminée de la résistance électrique du film F de polymère conducteur ionique est inférieure ou égale à 2 MΩ, de préférence inférieure ou égale à 1 MΩ. Plus précisément, les paramètres « N », « l », « L » et « d » sont avantageusement choisis en fonction de la valeur prédéterminée d’une résistance électrique du film F de polymère conducteur ionique, de sorte que l’impédance complexe mesurée par le circuit électronique présente une fréquence caractéristique inférieure ou égale à 1 MHz. Matériau de remplissage Le matériau de remplissage 4 est diélectrique. En d’autres termes, le matériau de remplissage 4 est un deuxième matériau diélectrique, de préférence identique au premier matériau diélectrique. Toutefois, le deuxième matériau diélectrique peut être différent du premier matériau diélectrique. Le matériau de remplissage 4 présente une surface supérieure. Le matériau de remplissage 4 s’étend sur la surface 20 diélectrique entre les première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées, de manière à affleurer les première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées. Le matériau de remplissage 4 peut s’étendre sur la couche diélectrique 3 entre les première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées, de manière à affleurer les première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées. Plus précisément, le matériau de remplissage 4 s’étend sur la surface de la couche diélectrique 3, entre les première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées, de manière à affleurer les première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées. En d’autres termes, la surface supérieure du matériau de remplissage 4 et la surface supérieure des première et deuxième électrodes interdigitées E1, E2 sont coplanaires. Le matériau de remplissage 4 et les première et deuxième électrodes interdigitées E1, E2 sont agencés de manière à former une surface S de réception plane pour recevoir le film F de polymère conducteur ionique. La surface S de réception présente avantageusement une rugosité inférieure ou égale à 10 nm RMS, de préférence inférieure ou égale à 5 nm RMS. Un exemple de formation du matériau de remplissage 4 est de déposer le matériau de remplissage à travers un masque par un dépôt physique en phase vapeur. Une autre possibilité est de déposer le matériau de remplissage 4 par un dépôt chimique en phase vapeur, avec des gaz précurseurs réagissant à la surface de la couche diélectrique 3. Puis il est possible d’effectuer un aplanissement du matériau de remplissage 4 déposé, par exemple par polissage mécano-chimique, par meulage ou à l’aide d’un plasma. Moyens d’injection Les moyens d’injection 5 sont agencés pour injecter sur la surface S de réception un flux gazeux de dioxygène O 2 ou de dihydrogène H 2 . Le flux gazeux est de préférence humidifié. Le flux gazeux est de préférence dilué avec un gaz inerte tel que le diazote N 2 , l’hélium He, l’argon Ar. Le dispositif 1 comporte avantageusement une enceinte 10 comprenant successivement (de bas en haut) des premier, deuxième, troisième et quatrième compartiments C1, C2, C3, C4. L’enceinte 10 possède une atmosphère contrôlée, notamment en termes de température, de composition des gaz injectés et du taux d’humidité. A cet égard, l’enceinte 10 peut être équipée d’un capteur T de température tel qu’un thermocouple. Le premier compartiment C1 peut comporter un circuit d’eau avec une entrée d’eau IW et une sortie d’eau OW. Le circuit d’eau est avantageusement muni de chicanes agencées pour améliorer l’efficacité de l’écoulement d’eau, en évitant par exemple un écoulement turbulent. Le deuxième compartiment C2 est équipé du substrat 2 et d’une sortie de gaz OG. Le troisième compartiment C3 est muni d’une entrée de gaz IG et des moyens d’injection 5. Les moyens d’injection 5 comportent avantageusement un circuit d’injection du flux gazeux, de préférence humidifié, comprenant des chicanes agencées pour maximiser l’étendue du flux gazeux sur la surface S de réception. Les moyens d’injection 5 sont avantageusement agencés pour injecter le flux gazeux, de préférence humidifié, sur la surface S de réception par convection. Une injection par écoulement laminaire du flux gazeux n’est pas entièrement satisfaisante. Le quatrième compartiment C4 peut comporter un circuit d’eau avec une entrée d’eau IW et une sortie d’eau OW. Le circuit d’eau est avantageusement muni de chicanes agencées pour améliorer l’efficacité de l’écoulement d’eau, en évitant par exemple un écoulement turbulent. L’enceinte 10 est avantageusement munie de joints J agencés entre les compartiments C1, C2, C3, C4 afin de rendre étanche l’enceinte 10 avec le milieu extérieur. Circuit électronique Le circuit électronique est configuré pour mesurer une impédance complexe entre les première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées dans un spectre de fréquences. La conductivité ionique peut alors être déterminée à partir des mesures d’impédance complexe lorsque le film F de polymère conducteur ionique est disposé sur la surface S de réception. Le fait de pouvoir déterminer la conductivité ionique à partir d’un traitement de mesures d’impédance complexe est connu de l’homme du métier. Un exemple de traitement est décrit dans le document D1. Le circuit électronique est configuré pour mesurer un courant limite circulant entre les première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées. Les mesures du courant limite peuvent être effectuées par voltampérométrie cyclique. La résistance au transport de dioxygène O 2 et au dihydrogène H 2 peuvent alors être déterminées à partir des mesures du courant limite lorsque le film F de polymère conducteur ionique est disposé sur la surface S de réception et est soumis au flux gazeux respectivement de dioxygène O 2 ou de dihydrogène H 2 injecté par les moyens d’injection 5. Le fait de pouvoir déterminer la résistance au transport de gaz à partir d’un traitement des mesures du courant limite est connu de l’homme du métier. Un exemple de traitement est décrit dans le document D1. Le circuit électronique est avantageusement agencé en dehors de l’enceinte 10. Le circuit électronique appartient avantageusement à un potentiostat. Le circuit électronique peut être connecté aux électrodes interdigitées E1, E2 à l’aide d’un connecteur 6, pouvant être un câble USB 60. Zone de mesure ellipsométrique Le dispositif 1 comporte avantageusement une zone de mesure ellipsométrique ZE, agencée à distance de la surface S de réception. Le dispositif 1 comporte avantageusement des moyens de mesure ellipsométrique (non illustrés), agencés en dehors de l’enceinte 10 pour mesurer une épaisseur du film F de polymère conducteur ionique par ellipsométrie lorsque le film F de polymère conducteur ionique est disposé dans la zone de mesure ellipsométrique ZE. Les moyens de mesure ellipsométrique comportent un ellipsomètre, une source de lumière polarisée et une unité de traitement configurée pour traiter les données ellipsométriques de manière à obtenir l’épaisseur du film F de polymère conducteur ionique. Polymère conducteur ionique A titre d'exemples non limitatifs, le polymère conducteur ionique peut être choisi parmi le Nafion™, un dérivé sulfoné ou phosphoné du polyétheréthercétone (PEEK), un acide perfluorosulfonique (PFSA), l’acide polyacrylique (PAA). De manière générale, tout polymère présentant un groupement échangeur d’ions, cationique ou anionique, peut être envisagé. Le film F de polymère conducteur ionique peut être déposé sur la surface S de réception par tournette (« spin coating » en langue anglaise). L’homme du métier sait ajuster les paramètres expérimentaux (e.g. vitesse de rotation, accélération, durée de rotation, débit, solvants, séchage etc.) du dépôt à la tournette en fonction de la nature et des propriétés du polymère conducteur ionique. A titre d'exemple non limitatif, le film F de polymère conducteur ionique peut présenter une épaisseur comprise entre quelques nanomètres et 250 nm. Exemples Lorsque le polymère conducteur ionique est le Nafion™ avec une masse molaire moyenne de 1000 g/mol avec une épaisseur comprise entre 50 nm et 250 nm, la géométrie des première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées peut être adaptée de sorte que « l » est égal à 10 µm et « d » est égal à 50 µm. « N » peut être égal à 112. « L » peut être égal à 6,2 mm. Lorsque le polymère conducteur ionique est le Nafion™ avec une masse molaire moyenne de 1000 g/mol avec une épaisseur comprise entre 5 nm et 50 nm, la géométrie des première et deuxième électrodes E1, E2 interdigitées peut être adaptée de sorte que « l » est égal à 4 µm et « d » est égal à 10 µm. « N » peut être égal à 432. « L » peut être égal à 6,2 mm. L’invention ne se limite pas aux modes de réalisation exposés. L’homme du métier est mis à même de considérer leurs combinaisons techniquement opérantes, et de leur substituer des équivalents. Dispositif (1) pour déterminer une conductivité ionique et une résistance au transport de dioxygène O 2 et de dihydrogène H 2 d’un film (F) de polymère conducteur ionique, le dispositif (1) comportant : - un substrat (2), comprenant une surface (20) diélectrique ; - des première et deuxième électrodes (E1, E2) interdigitées, agencées sur la surface (20) diélectrique, réalisées dans un matériau électriquement conducteur ; - un matériau de remplissage (4), diélectrique, s’étendant sur la surface (20) diélectrique entre les première et deuxième électrodes (E1, E2) interdigitées, de manière à affleurer les première et deuxième électrodes (E1, E2) interdigitées ; le matériau de remplissage (4) et les première et deuxième électrodes (E1, E2) interdigitées étant agencés de manière à former une surface (S) de réception plane pour recevoir le film (F) de polymère conducteur ionique ; - des moyens d’injection (5), agencés pour injecter sur la surface (S) de réception un flux gazeux de dioxygène O 2 ou de dihydrogène H 2 , le flux gazeux étant de préférence humidifié ; - un circuit électronique, configuré pour : mesurer une impédance complexe entre les première et deuxième électrodes (E1, E2) interdigitées dans un spectre de fréquences, de manière à déterminer la conductivité ionique lorsque le film (F) de polymère conducteur ionique est disposé sur la surface (S) de réception ; mesurer un courant limite circulant entre les première et deuxième électrodes (E1, E2) interdigitées, de manière à déterminer la résistance au transport de dioxygène O 2 et au dihydrogène H 2 lorsque le film (F) de polymère conducteur ionique est disposé sur la surface (S) de réception et est soumis au flux gazeux respectivement de dioxygène O 2 ou de dihydrogène H 2 injecté par les moyens d’injection (5). Dispositif (1) selon la revendication 1, dans lequel la surface (S) de réception présente une rugosité inférieure ou égale à 10 nm RMS, de préférence inférieure ou égale à 5 nm RMS. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les première et deuxième électrodes (E1, E2) interdigitées possèdent une géométrie définie par : - un nombre total de pistes, noté « N » ; - une distance, notée « D », entre les première et deuxième électrodes (E1, E2) ; - une largeur des pistes, notée « l », et une longueur effective des pistes, notée « L », définies dans le plan de la surface (S) de réception ; - une distance, notée « i », entre la première électrode (E1) et une piste de la deuxième électrode (E2), ou entre la deuxième électrode (E2) et une piste de la première électrode (E1), « i » vérifiant la formule : ; - une distance, notée « d », entre une piste de la première électrode (E1) et une piste adjacente de la deuxième électrode (E2), ou entre une piste de la deuxième électrode (E2) et une piste adjacente de la première électrode (E1) ; - une épaisseur des pistes, notée « e », définie suivant la normale à la surface (S) du substrat (2). Dispositif (1) selon la revendication 3, dans lequel la géométrie des première et deuxième électrodes (E1, E2) interdigitées est adaptée en fonction d’une valeur prédéterminée d’une résistance électrique du film (F) de polymère conducteur ionique, de sorte que l’impédance complexe mesurée par le circuit électronique présente une fréquence caractéristique inférieure ou égale à 1 MHz, la valeur prédéterminée de la résistance électrique du film (F) de polymère conducteur ionique étant inférieure ou égale à 2 MΩ, de préférence inférieure ou égale à 1 MΩ. Dispositif (1) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la géométrie des première et deuxième électrodes (E1, E2) interdigitées est adaptée de sorte que « i » vérifie la formule : . Dispositif (1) selon l’une des revendications 3 à 5, dans lequel la géométrie des première et deuxième électrodes (E1, E2) interdigitées est adaptée de sorte que « d » est compris entre 1 µm et 50 µm, de préférence compris entre 1 µm et 10 µm. Dispositif (1) selon l’une des revendications 3 à 6, dans lequel la géométrie des première et deuxième électrodes (E1, E2) interdigitées est adaptée de sorte que « N » est compris entre 10 et 1000, de préférence compris entre 100 et 500. Dispositif (1) selon l’une des revendications 3 à 7, dans lequel la géométrie des première et deuxième électrodes (E1, E2) interdigitées est adaptée de sorte que « D » est compris entre 1 mm et 10 mm, de préférence compris entre 5 mm et 10 mm. Dispositif (1) selon l’une des revendications 3 à 8, dans lequel la géométrie des première et deuxième électrodes (E1, E2) interdigitées est adaptée de sorte que « l » est compris entre 1 µm et 10 µm. Dispositif (1) selon l’une des revendications 3 à 9, dans lequel la géométrie des première et deuxième électrodes (E1, E2) interdigitées est adaptée de sorte que « L » est compris entre 1 mm et 20 mm, de préférence compris entre 5 mm et 10 mm. Dispositif (1) selon l’une des revendications 3 à 10, dans lequel la géométrie des première et deuxième électrodes (E1, E2) interdigitées est adaptée de sorte que « e » est compris entre 50 nm et 500 nm, de préférence compris entre 100 nm et 200 nm. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel : - la surface (20) du substrat (2) est revêtue d’une couche diélectrique (3) qui est réalisée dans un premier matériau diélectrique, de préférence le dioxyde de silicium SiO 2 ; - le matériau de remplissage (4) est un deuxième matériau diélectrique, de préférence identique au premier matériau diélectrique. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 12, dans lequel le substrat (2) est réalisé en silicium. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 13, dans lequel le matériau électriquement conducteur, dans lequel sont réalisées les première et deuxième électrodes (E1, E2) interdigitées, est choisi parmi le platine Pt et l’iridium Ir. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 14, comportant : - une zone de mesure ellipsométrique (ZE), agencée à distance de la surface (S) de réception ; - des moyens de mesure ellipsométrique, agencés pour mesurer une épaisseur du film (F) de polymère conducteur ionique par ellipsométrie lorsque le film (F) de polymère conducteur ionique est disposé dans la zone de mesure ellipsométrique (ZE).