INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un mode de réalisation, comme cela apparaît sur la , chaque région de dérive 152 situé entre des première et deuxièmes tranchées 110 adjacentes s'étend de la première tranchée 110, au contact de l'isolant de grille 124 recouvrant la paroi latérale de la première tranchée 110, jusqu'à la deuxième tranchée, au contact de l'isolant de grille 124 recouvrant la paroi latérale de la deuxième tranchée 110. La région de dérive 152 comprend une première sous-région de dérive 154 et deux deuxièmes sous-régions de dérive 156, connectées à la première sous-région de dérive 154. La première sous-région de dérive 154 est moins fortement dopée que la région de source 150. Les deuxièmes sous-régions de dérive 156 sont moins fortement dopées que la région de source 150, et de préférence moins fortement dopées que la première sous-région de dérive 154. Chacune de la première sous-région de dérive 154 et des deuxièmes sous-régions de dérive 156 situées entre des première et deuxièmes tranchées 110 adjacentes s'étend de la première tranchée 110, au contact de l'isolant de grille 124 recouvrant la paroi latérale de la première tranchée 110, jusqu'à la deuxième tranchée, au contact de l'isolant de grille 124 recouvrant la paroi latérale de la deuxième tranchée 110. La région de source 150 est contenue dans la première sous-région de dérive 154. La première sous-région de dérive 154 recouvre la totalité du fond de la région de source 150. La première sous-région de dérive 154 recouvre la totalité des parois latérales de la région de source 150 entre les première et deuxième tranchées 110. Les deuxièmes sous-régions de dérive 156 sont situées de part et d'autre de la première sous-région de dérive 154 selon la direction longitudinale de tranchée. Chaque deuxième sous-région de dérive 156 s'étend, selon la direction longitudinale de tranchée, de la première sous-région de dérive 154 à la zone de prise de contact 132 adjacente. Chaque deuxième sous-région de dérive 156 peut être exposée sur la face avant 104 du substrat 102. De préférence, la région de source 150 s'étend de la première tranchée 110, au contact de l'isolant de grille 124 recouvrant la paroi latérale de la première tranchée 110, jusqu'à la deuxième tranchée, au contact de l'isolant de grille 124 recouvrant la paroi latérale de la deuxième tranchée 110
La profondeur de la première sous-région de dérive 154 peut être comprise entre 0,4 µm et 0,6 µm. La profondeur de chaque deuxième sous-région de dérive 156 peut être comprise entre 0,3 µm et 0,6 µm. La dimension maximale selon la direction longitudinale de tranchée de la région de dérive 152 peut être comprise entre 2 µm et 5 µm. La dimension selon la direction longitudinale de tranchée de la première sous-région de dérive 154 peut être comprise entre 1,5 µm et 4 µm. La dimension selon la direction longitudinale de tranchée de chaque deuxième sous-région de dérive 156 peut être comprise entre 0,5 µm et 1 µm. La profondeur, mesurée depuis la première face 104, de la région de source 150 peut être comprise entre 0,2 µm et 0,4 µm.
A titre d'exemple, le transistor T est du type à canal N. Ainsi, les zones dopées 140 et 150 sont dopées de type N. Le caisson 130 est dopé de type P. Cependant, dans les modes de réalisation décrits, les types de conductivité N et P, ou types de dopage, peuvent être échangés. Des fonctionnements similaires à ceux décrits sont alors obtenus en échangeant les signes des tensions dans le dispositif.
De préférence, les niveaux de dopage des zones 140 et 150 sont élevés, c'est-à-dire supérieurs à 5*10 18 atomes/cm 3 , de préférence supérieurs à 10 19 atomes/cm 3 . La prise de contact 132, connectée électriquement au caisson 130, est une zone dopée ayant également un tel niveau de dopage élevé. Le niveau de dopage du caisson 130 est de préférence inférieur à 10 18 atomes/cm 3 , plus préférentiellement inférieur à 5*10 17 atomes/cm 3 . Chaque région de dérive 142, 152 a un niveau de dopage inférieur à celui de la zone dopée 150. De préférence, chaque région semiconductrice 142, 152 a un niveau de dopage faible, c'est-à-dire inférieur à 2*10 17 atomes/cm 3 . Ce niveau de dopage est de préférence supérieur à 5*10 16 atomes/cm 3 . Selon un mode de réalisation, chaque première sous-région de dérive 154 à un niveau de dopage compris entre 2*10 17 atomes/cm 3 et 6*10 17 atomes/cm 3 . Selon un mode de réalisation, chaque deuxième sous-région de dérive 156 à un niveau de dopage compris entre 3*10 1 6 atomes/cm 3 et 1*10 17 atomes/cm 3 .
Le dispositif 100 peut comprendre, en outre, pour chaque tranchée 110, un élément électriquement conducteur 180 situé dans la tranchée 110. L'élément conducteur 180 est connecté à une borne non représentée sur les figures 1A à 1D et 2. Cette borne est de préférence connectée aux zones de prises de contact 132. L'élément conducteur 180 est situé en vis-à-vis d'au moins une partie de la région semiconductrice 142, c'est-à-dire que l'élément conducteur 180 est situé contre un isolant 184 recouvrant la face latérale d'au moins une partie de la région semiconductrice 142. La couche isolante 184 sépare l'élément conducteur 180 de la région semiconductrice 142. La distance entre l'élément conducteur 180 et la région semiconductrice 142, correspondant à l'épaisseur de la couche isolante 184, est par exemple comprise entre 100 nm et 200 nm, de préférence, comprise entre 120 nm et 180 nm. La couche isolante 184 a de préférence une épaisseur supérieure à celle de l'isolant de grille 124. A titre d'exemple, la couche isolante 184 est en oxyde de silicium ou en nitrure de silicium.
A l’issue de la gravure partielle de la couche de colle 403 ou des portions 404, les plots de colle 401 sont formés et chaque dispositif 10 est solidaire du substrat de manipulation 3 par l’intermédiaire d’un plot de colle 401. Chaque plot de colle 401 présente une section S 4 01 , dans le plan xy, typiquement variable selon z. La gravure partielle est configurée de sorte à ce que la section S 4 01 minimale du plot de colle 401 soit inférieure à la surface S 101 de la face 101 du dispositif 10. Cette section S 401 minimale peut se situer à différentes hauteurs selon z du plot de colle 401. La section S 401 minimale peut par exemple se situer en haut du plot de colle 401, à proximité immédiate de la face 101, comme illustré sur la . Selon un autre exemple, la section S 401 minimale peut se situer à une hauteur médiane du plot de colle 401, comme illustré sur la . Selon un autre exemple, la section S 401 minimale peut se situer en bas du plot de colle 401, à proximité immédiate de la face 3001 du substrat de manipulation 3 (non illustré).
La force d’adhésion entre le substrat de manipulation 3 et le dispositif 10 est ici diminuée par rapport aux situations illustrées aux figures 11A et 11B précédentes. La désolidarisation ultérieure du ou des dispositifs 10 du substrat de manipulation 3 est ainsi facilitée.
Le report des dispositifs 10 sur un substrat receveur 2, au niveau de leurs faces 102, et la désolidarisation consécutive de ces dispositifs 10 du substrat de manipulation 3, peuvent être effectués comme précédemment. Lors de la désolidarisation par traction selon z, la rupture sous traction se produit ici au niveau des plots 401, de section S 4 01 réduite.
Un nettoyage des faces 102 et/ou 101 des dispositifs est de préférence effectué après désolidarisation et avant report sur le substrat receveur 2, par exemple par plasma ou en solution.
Prédiction de l’état de santé d’un dispositif électrochimique par mesure de sa chute de capacité L’invention se situe dans le domaine du stockage d’énergie et de l’estimation de la durée de vie des dispositifs de stockage d’énergie.
L’invention est relative à tout type de dispositif et/ou système de stockage d’énergie électrochimique, tels que : - Batterie rechargeable, - Batterie lithium-ion, - Batterie à l’état solide lithium-ion, - Batterie sodium-ion, - Batterie à l’état solide sodium-ion, et/ou autres.
Ces équipements peuvent être prévus pour des smartphones, des ordinateurs portables, ou encore pour des véhicules électriques (EV), ou encore pour des systèmes (BES) de production d’énergie électrique à partir d’énergie solaire ou éolienne, ou autres.
Par conséquent, l’invention peut être appliquée à tous les dispositifs et systèmes dans lesquels il existe des dispositifs électrochimiques de stockage d’énergie électrique.
Dans de tels dispositifs et/ou systèmes, il est cherché à prédire une « chute rapide » de la capacité (nommée ci-après « Knee Point » en anglais) des dispositifs de stockage d’énergie électrochimique à l’aide notamment de la mesure et du suivi de la tension. En référence à la (partie 4) en bas à droite), le knee point désigne plus précisément une accélération de la chute de capacité : typiquement, il peut s’agir, comme illustré dans l’exemple représenté, d’un changement de pente dans la décroissance de la capacité en fonction du nombre de cycles d’utilisation (ou d’une durée d’utilisation plus généralement). Cette capacité est notée Qt sur les figures et représente la capacité totale (i.e. maximum) du dispositif électrochimique. Elle correspond généralement à la capacité de la cathode qui est limitante lorsque le dispositif est neuf. On voit en particulier sur la -4) que la pente augmente en valeur absolue à un cycle donné, correspondant au « Knee Point » précité.
À ce jour, cette chute de capacité est observée en particulier dans les batteries au lithium, et est souvent liée à un dépôt métallique de lithium (ou « Li plating »), mais une telle chute de capacité peut se produire plus généralement dans les batteries utilisant des matériaux d’intercalation pour ses deux électrodes (anode et cathode).
Les dispositifs de stockage électrochimique de type Li-ion rechargeables sont basés sur des réactions réversibles à l’électrode positive (cathode) et négative (anode). La réaction dite « d’intercalation » est au centre du développement des batteries Li-ion car elle présente une réversibilité élevée pendant les opérations de charge / décharge.
Pendant la réaction « d’intercalation », les ions cibles (par exemple lithium ou éventuellement sodium) se déplacent entre la cathode et l’anode à l’état d’ion, et non à l’état métallique pendant tout le fonctionnement du dispositif. Par exemple, dans le cas d’une batterie lithium-ion en charge, les ions Li sont libérés de la cathode (réaction de désintercalation ou désinsertion) et s’insèrent à l’anode (réaction d'intercalation ou d’insertion). Lors de la décharge, la réaction opposée se produit à la cathode (intercalation) et à l’anode (désintercalation). Une telle réaction à l’état « ionique » permet d’assurer sa réversibilité et le bon fonctionnement du dispositif électrochimique rechargeable.
Une telle réaction est réversible tant qu’aucun dépôt métallique ne se produit. En d'autres termes, si la réaction de dépôt à l'état "métal" se produit (« Li plating »), elle induit une réaction irréversible. En plus de dégrader les performances du dispositif et de réduire considérablement sa capacité, le « Li plating » favorise la formation de dendrites de Lithium qui peuvent créer des courts-circuits internes et donc des problèmes de sécurité. C'est pourquoi il est important de limiter au maximum tout dépôt de métal lors du fonctionnement des dispositifs de stockage électrochimique rechargeables.
Le dépôt localisé de lithium métallique peut se produire principalement sur les anodes en graphite en raison de la proximité du potentiel du graphite et celui du lithium métallique.
La capacité d'intercalation de l'électrode est définie à partir du nombre de sites cristallographiques accessibles aux espèces ioniques, ou à partir du rapport entre les espèces ioniques et le métal hôte dans le cas d’un alliage métallique. La quantité maximale d’ions acceptés par chaque électrode correspond donc à sa capacité théorique. Lorsqu’ un excès d'ions migre vers l’anode (c'est-à-dire plus d'ions que de sites disponibles), ces ions ne s’insèrent plus dans la structure mais se déposent en surface du graphite sous forme de métal. Par conséquent, les dispositifs de stockage électrochimique rechargeables sont souvent conçus avec une capacité excédentaire côté anode.
de feutre de carbone ; et
d’un médiateur électronique à base de térephthaldéhyde (TPA) réticulé à de l’aminoferrocène (amino-FC).
La suspension aqueuse est conservée dans un sac de dialyse de dimension 20 x 14 x 4 mm, ayant un seuil de rétention des molécules de 100 Da. Les particules de nanotubes de carbone à multi-paroi MWCNT ne permettent pas des résultats acceptables du fait de leurs mauvaises dispersions dans le liquide. De plus certain médiateurs sont inadéquats car leurs tailles ne leurs permettent pas d’être efficacement retenue par l’enveloppe de dialyse.
Cependant du fait de leurs structures ces dispositifs présentent de nombreux inconvénients. Tout d’abord la taille, en particulier le volume, de tels dispositifs est augmentée, ce qui est à l’opposée d’un des avantages particulièrement recherché. La fragilité et la porosité de film de dialyse et/ou la présence de liquide ne permet pas de stockage et/ou de manipulation aisée. Les composants de l’électrode doivent être adaptés à une utilisation sous forme de dispersion liquide et sont donc hautement spécialisés et donc couteux. Enfin, la fabrication de ces électrodes est rendues particulièrement délicate par la présence de liquide et de films poreux et flexibles.
Ainsi, d’une manière générale l’invention vise notamment à résoudre le problème de la fourniture d’une électrode pour biopile à combustible, en particulier de conception permettant son utilisation dans des dispositifs de dimensions restreintes, peu coûteux (par ex. de type piles boutons ou « coins ») et/ou faciles à stocker et/ou à utiliser, tout en ayant une puissance optimisée.
L’invention à également pour but d'augmenter/de maximiser la puissance d’une biopile tout en minimisant sa taille et la masse totale d'enzyme utilisée.
L'invention a notamment pour but de combiner la présence d’enzymes ou de catalyseurs présentant une activité améliorée, car pouvant être mis en solution, dans un dispositif présentant une simplicité de fonctionnement, de fabrication et/ou de stockage tout en respectant l’environnement. En effet l’utilisation de composés toxiques et/ou couteux peut être minimisée, voir supprimée, lors de la réalisation d’une électrode selon l’invention.
Description de l’invention De manière ingénieuse il est proposé une électrode à réservoir dont le réservoir comprend un matériau conducteur. Ainsi un objet de l’invention est une électrode comprenant :
- un matériau électroniquement (ou ioniquement) conducteur formant, au moins en partie, un réservoir, ledit matériau étant perméable et poreux, et/ou comprenant des nanotubes de carbone;
- un catalyseur de réaction électrochimique, et en particulier un composé enzymatique, placé dans le réservoir ; et
- éventuellement, un collecteur de courant.
Le terme « électrode » est utilisé dans un sens large et désigne non seulement le conducteur électronique (ou ionique) pouvant capter ou libérer des électrons mais également par extension le compartiment anodique ou cathodique d’une demi pile.
Le terme « perméable » est utilisé pour indiquer que les vides que le matériau conducteur contient sont continus et permettent la diffusion de liquide et en particulier de l’eau.
Le terme « poreux » est utilisé pour décrire un matériau comprenant des vides (pores) dont la taille permet le passage de liquide. Le matériau selon l’invention doit être d’une porosité permettant le passage du substrat de la réaction électrochimique en cause (par exemple l’oxygène, le glucose etc..) tout en permettant la rétention des entités catalytiques utilisées telles qu’une enzyme, une coenzyme, un orienteur, et/ou un médiateur rédox, etc. Dans les bioélectrodes qui sont un aspect préféré de l’invention la taille moyenne des pores, c’est-à-dire sa porosité, est mesurée par adsorption/résorption d’azote sous pression. Cette porosité est de préférence choisie dans une gamme allant de 0,1 nm à 5 nm, de préférence de 0,2 nm à 3 nm et avantageusement de 0,3 à 2 nm. La technique de mesure standard utilisée est la manométrie d’adsorption-désorption d'azote mettant en œuvre la méthode BJH (Barrett-Joyner Halena) dérivée de la mesure de surface spécifique BET (Brunauer Hemmet Teller). L'échantillon est préalablement dégazé sous vide afin d'éliminer toute trace d'humidité résiduelle ou solvant éventuel qui pourrait fausser la mesure à des températures comprises entre la température ambiante et 80 °C max pendant au minimum 1h et au maximum 4h. Les appareils utilisés peuvent être de marque Micromeritics (ASAP 2020) par la société Micromeritics Instrument Corporation (CA) ou Quantachrome (NOVAtouch), AT.
Le matériau conducteur selon l’invention peut comprendre, ou être constitué d’, un agglomérat solide, de préférence recyclable, tel que feutre de carbone, carbone microporeux, nanotubes de carbone, charbon actif, carbone mésoporeux, noir de carbone, polymères conducteurs et leurs mélanges. Les nanotubes de carbone sont particulièrement adaptés à la fabrication d’un matériau conducteur pour l’électrode selon l’invention. Ce matériau peut être un agglomérat de à base de nanotubes de carbone (CNT) à parois simples ou plus avantageusement à multi-paroi (MWCNT), car ils offrent une excellente porosité associée à une excellente conductivité. Selon un aspect particulier de l’invention l’électrode selon l’invention n’est pas contenue, en partie ou en totalité, dans une membrane de dialyse.
Par « nanotube de carbone », on entend un nanotube de carbone dont au moins une dimension est inférieure à 1500 nm. De préférence, les nanotubes de carbone ont un rapport longueur (L) sur diamètre noté L/diamètre compris entre 100 et 5000. De préférence les nanotubes de carbone ont une longueur d’environ 1,5 µm et/ou exemple un diamètre inférieur à environs 20 nm. Le diamètre moyen des nanotubes de carbone peut aller de 10 nm à 30 nm. Le diamètre moyen des nanotubes qui est particulièrement préféré pour mettre en œuvre l’invention et qui donne les meilleurs résultats est inférieur à 10nm et en particulier peut aller de 1 à 8 nm. Des nanotubes de carbone présentant des diamètres de l’ordre du micron, voire même de l’ordre de 75 à 200 nm ne sont pas les plus performants.
La base de colorant capillaire de la présente divulgation peut en outre comprendre au moins un composant supplémentaire choisi parmi les agents épaississants, les composés colorants ou leurs mélanges.
La base de colorant capillaire de la présente divulgation comprend au moins un composé colorant choisi parmi les précurseurs de teinture d’oxydation.
La divulgation concerne également des compositions modifiant la couleur des cheveux comprenant un composant oxydant, par exemple le peroxyde d’hydrogène, et la base de colorant capillaire.
La divulgation concerne également des compositions modifiant la couleur des cheveux comprenant un composant oxydant, par exemple du peroxyde d’hydrogène, et une base de colorant capillaire comprenant : (a) environ 10 % à environ 30 % d’alcools gras alcoxylés ; (b) environ 1 % à environ 8 % d’acides gras ; (c) au moins environ 10 % d’alcools gras autres que des alcools gras alcoxylés ; (d) un système tampon comprenant : (i) environ 0,1 % à environ 10 %, par exemple environ 1 % à environ 6 %, d’hydroxyde d’ammonium ; (ii) environ 0,1 % à environ 5 %, par exemple environ 0,25 % à environ 2,5 %, de bicarbonate d’ammonium ; et (iii) facultativement, environ 0,5 % à environ 5 %, par exemple environ 0,5 % à environ 2,5 %, de monoéthanolamine ; (e) au moins un précurseur de teinture d’oxydation ; et (f) au moins un agent épaississant, dans lequel le rapport molaire hydroxyde d’ammonium sur bicarbonate d’ammonium est d’au moins environ 1,5, par exemple d’environ 1,5 à environ 4, de préférence d’environ 1,5 à environ 2, ou est d’environ 1,75, toutes les quantités étant en poids, par rapport au poids total de la base de colorant capillaire.
Dans d’autres modes de réalisation, la divulgation concerne une composition modifiant la couleur des cheveux comprenant : un agent oxydant, par exemple du peroxyde d’hydrogène ; environ 5 % à environ 15 % d’alcools gras alcoxylés ; environ 0,5 % à environ 4 % d’acides gras ; au moins environ 5 % d’alcools gras autres que des alcools gras alcoxylés ; environ 0,05 % à environ 5 %, par exemple environ 1 % à environ 2,5 %, d’hydroxyde d’ammonium ; environ 0,05 % à environ 2,5 %, par exemple environ 0,25 % à environ 1 %, de bicarbonate d’ammonium ; facultativement, environ 0,25 % à environ 2,5 %, par exemple environ 0,25 % à environ 1 %, de bicarbonate d’ammonium. 25 % à environ 2,5 %, par exemple environ 0,25 % à environ 1 %, de monoéthanolamine ; facultativement au moins un précurseur de teinture d’oxydation ; et facultativement au moins un agent épaississant, dans lequel le rapport molaire hydroxyde d’ammonium sur bicarbonate d’ammonium est d’au moins environ 1,5, par exemple d’environ 1,5 à environ 4, de préférence d’environ 1,5 à environ 2, ou est d’environ 1,75, dans lequel toutes les quantités sont en poids, sur la base du poids total de la composition modifiant la couleur des cheveux.
La divulgation concerne également des procédés de modification de la couleur des fibres kératineuses par application des compositions modifiant la couleur des cheveux selon la divulgation sur les fibres kératineuses, par exemple les cheveux. Dans divers modes de réalisation, les compositions modifiant la couleur des cheveux ne sont pas laissées sur les cheveux pendant une durée supérieure à environ 25 minutes, par exemple pas plus d’environ 20 minutes ou pas plus d’environ 15 minutes. Dans un mode de réalisation préféré, les compositions modifiant la couleur des cheveux ne sont pas laissées sur les cheveux pendant une durée supérieure à environ 10 minutes. Ainsi, les compositions modifiant la couleur des cheveux peuvent être retirées, par exemple rincées, des cheveux après une période d’environ 10 à environ 15 minutes, ou après environ 10 minutes.
La divulgation concerne également des nécessaires comprenant la base de colorant capillaire selon la divulgation dans un premier compartiment ou récipient, et comprenant un composant oxydant dans un second compartiment ou récipient.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE Il a été découvert de manière étonnante et inattendue qu’une base de colorant capillaire sous la forme d’une émulsion ou d’une crème et comprenant un système tampon selon la divulgation diminue de manière significative le temps de traitement pour les traitements d’éclaircissement et/ou de coloration des cheveux, minimisant ainsi la durée d’exposition des cheveux au traitement d’éclaircissement/coloration et donc les dommages associés aux cheveux. La base de colorant capillaire en émulsion ou en crème et le système tampon permettent d’obtenir les performances d’un processus traditionnel (par exemple 30-45 minutes) de coloration permanente en crème en moins de 25 minutes, de préférence moins de 20 minutes, moins de 15 minutes, par exemple en environ 10 minutes. Avantageusement, de telles compositions modifiant la couleur des cheveux évitent ou réduisent le risque de surtraitement en raison de leur temps de traitement réduit. En même temps, on a constaté que la composition modifiant la couleur des cheveux sous forme d’émulsion ou de crème avec des systèmes tampons utilisée avec des traitements d’éclaircissement/de coloration des cheveux améliore la couleur des cheveux, l’éclaircissement et/ou les effets de décoloration dans le temps de traitement réduit. Par exemple, la composition assure une bonne uniformité de la décoloration le long de la fibre entre la pointe et la racine des cheveux (également appelée « sélectivité » de l’éclaircissement), tandis que la diminution du temps de traitement atténue les dommages causés aux cheveux et/ou au cuir chevelu.