Brevet FR3038710A1 (20170113)
REVENDICATIONS1. Capteur d'une caractéristique physique, comportant une structure, de préférence multicouche, comportant : - au moins une couche électriquement conductrice, comportant des nanocharges dans une matrice polymère comprenant au moins un polymère, - et des moyens de connexion électrique, ladite structure étant thermodurcissable, thermoplastique, ou étant un élastomère réticulable, caractérisé en ce que lorsque la structure est thermodurcissable alors son taux de réticulation est supérieur à 80%, mieux à 90%, voire à95%, lorsque la structure est un élastomère réticulable alors elle comprend un taux d'agent réticulant allant de 5% à 20% en moles par rapport au nombre de moles de la structure, et lorsque la structure est thermoplastique alors elle présente une valeur constante de la résistivité et de préférence un taux de cristallinité allant de 0% à 60%.\n<CLM>\1\tCapteur selon la revendication précédente, comportant un nombre de couches électriquement conductrices allant de 1 à 100 couches, voire de 2 à 90, mieux de 3 à 80, notamment de 20 à70, par exemple de 40 à\n<CLM>\1\t3. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant une couche de substrat sur laquelle sont déposées les couches électriquement conductrices, avantageusement le substrat est une couche isolante, comportant au moins un polymère, ledit polymère pouvant être identique ou différent du polymère de la couche électriquement conductri ce.\n<CLM>\1\tCapteur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est sous forme d'un patch.\n<CLM>\1\tCapteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la structure multicouche est pliée en deux.\n<CLM>\1\tCapteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les nanocharges sont choisies dans la liste suivante : nanoparticules de carbone, noir de carbone, nanotubes de carbone, graphène, fullerène, nanoparticules métalliques, nanoparticules d'argent, nanoparticules d'or, nanoparticules de nickel. 3038710 40\n<CLM>\1\tCapteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les couches électriquement conductrices ont une épaisseur allant de 20 à 100 nm, de préférence de 30 à 60 voire de 40 à 50 nm.\n<CLM>\1\tCapteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans 5 lequel la matrice polymère comporte un polymère choisi dans la liste suivante, qui n'est pas limitative : élastomère, par exemple poly(siloxane) , poly(uréthane), poly(isoprène), poly(butadiène).\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un précurseur de capteur d'une caractéristique physique, comportant une structure multicouche, comportant les étapes suivantes : 10 a) on prépare une solution par mélange de nanocharges et d'un polymère dans un solvant, de préférence sous agitation par ultrasons, b) on dépose sur une couche polymère isolante une couche de cette solution, c) on laisse reposer la couche ainsi formée de manière à laisser s'évaporer le solvant et former un film, 15 d) on mesure la conductivité électrique de la couche électriquement conductrice ainsi formée, e) tant que la conductivité électrique de la couche électriquement conductrice n'atteint pas une valeur prédéterminée on renouvelle les étapes b) à d), f) éventuellement on dépose une couche polymère isolante sur les couches 20 électriquement conductrices ainsi formées.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente, dans lequel on renouvelle les étapes b) à d) de 1 à 99, voire de 1 à 89, mieux de 2 à 79, notamment de 19 à 69, par exemple de 39 à\n<CLM>\1\t11. Procédé selon l'une des deux revendications précédentes dans lequel 25 l'étape b) se fait par pulvérisation, notamment par pulvérisation couche par couche.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel on laisse reposer à l'étape c) pendant une durée allant de 1 s à 10 min, voire de 20 s à 1 min, par exemple pendant une durée de 30 s.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un capteur d'une caractéristique physique, 30 comportant une structure multicouche, dans lequel on met en oeuvre le procédé de fabrication d'un précurseur de capteur selon l'une des revendications 9 à 12 sur une couche polymère isolante formée en un matériau thermodurcissable, thermoplastique ou étant un 3038710 41 élastomère réticulable comprenant un taux d'agent réticulant allant de 5% à 20% en moles par rapport au nombre de moles de la structure, ledit procédé étant suivi d'une étape de cuisson telle que : - lorsque la couche polymère isolante est formée en un matériau 5 thermodurcissable, l'étape de cuisson est effectuée jusqu'à l'obtention d'un taux de réticulation de ladite couche supérieur à 80%, mieux à 90%, voire à 95% ; - lorsque la couche polymère isolante est formée en un élastomère réticulable, l'étape de cuisson est effectuée jusqu'à l'obtention d'une valeur constante de la réticulation; 10 - lorsque la matrice polymère isolante est formée en un matériau thermoplastique, l'étape de cuisson est effectuée jusqu'à l'obtention d'une valeur constante de la résistivité ; - après l'étape de cuisson, le capteur obtenu est refroidi ou laissé refroidir.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un capteur selon la revendication 13 dans lequel 15 l'étape de cuisson a une durée comprise entre 1 h et 20 h, par exemple comprise entre 4 h et 16 h, étant par exemple de l'ordre de 10 h environ.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 13 ou 14 dans lequel l'étape de cuisson consiste à chauffer à une température pouvant atteindre une température maximum pendant une durée limitée, la température maximum étant comprise entre 80 et 400 °C, voire entre 20 100 et 150 °C, étant par exemple de l'ordre de 120 C.\n<CLM>\1\tJoint d'étanchéité comportant au moins un capteur d'une caractéristique physique, comportant une structure multicouche comportant : - au moins une, notamment au moins trois, couches électriquement conductrices comportant des nanocharges, lesquelles peuvent être notamment enrobées, 25 dans une matrice polymère comprenant au moins un polymère, et - des moyens de connexion électrique, la structure multicouche ayant notamment été soumise à un cycle de cuisson contrôlé, notamment un capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 ou préparé selon le procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 15 ou comportant au moins un 30 précurseur de capteur préparé selon le procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à\n<CLM>\1\t3038710 42\n<CLM>\1\tJoint selon la revendication précédente, dans lequel au moins un capteur ou un précurseur de capteur est inséré à la surface du joint.\n<CLM>\1\tJoint selon l'une des deux revendications précédentes, comportant au moins un capteur ou un précurseur de capteur inséré à l'intérieur du joint. 5\n<CLM>\1\tJoint selon l'une quelconque des revendications 16 à 18 comportant au moins un capteur ou un précurseur de capteur configuré pour détecter une fuite d'un composé chimique, le composé chimique étant par exemple choisi dans la liste suivante : H20, H2, 02, CO2, CH2O, CHC13, C6H6, CH3OH, CH3CH2OH, et autre composés organiques volatiles ou liquides comme des solvant chlorés, des alcools, des cétones, des 10 aldéhydes.\n<CLM>\1\tMatériau composite comportant au moins un capteur selon l'une des revendications 1 à 8 ou préparé selon le procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 15 ou comportant au moins un précurseur de capteur préparé selon le procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à\n<CLM>\1\t15\n<CLM>\1\tMatériau composite selon la revendication précédente, dans lequel au moins un capteur est inséré directement en surface de fibres dudit matériau composite, par exemple de fibres de verre ou de carbone du matériau composite.\n<CLM>\1\tMatériau composite selon l'une des deux revendications précédentes, comportant au moins un capteur inséré dans une matrice, par exemple polymère, du 20 matériau composite.\n<CLM>\1\tMatériau composite selon l'une des trois revendications précédentes, dans lequel une matrice polymère du matériau composite comporte un polymère compatible, voire identique, à un polymère de la matrice polymérique du capteur ou du précurseur de capteur. 25\n<CLM>\1\tUtilisation d'un capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 ou préparé selon le procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 15 ou comportant au moins un précurseur de capteur préparé selon le procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, dans un câble ou dans la fabrication d'un câble.\n<CLM>\1\tUtilisation d'un capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 ou 30 préparé selon le procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 15 ou comportant au moins un précurseur de capteur préparé selon le procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 12 dans un tube ou dans la fabrication d'un tube. 3038710 43\n<CLM>\1\tUtilisation d'un capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 ou préparé selon le procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 15 ou comportant au moins un précurseur de capteur préparé selon le procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, dans d'une éolienne, une turbine ou une hydrolienne ou dans la 5 fabrication d'une éolienne, une turbine ou une hydrolienne.