Les biomatériaux sont très largement utilisés dans le soin de maladies, de brûlures ou de blessures. Ils sont utilisés sous la forme de dispositifs médicaux destinés à des applications extra ou intra corporelles : pansement, prothèses vasculaire, filet de réparation de hernie, ligament artificiel etc.. Ils se doivent donc notamment d’être biocompatibles et hémocompatibles, mais la recherche vise actuellement à leur apporter des propriétés bioactives supplémentaires (antibactérienne, anti inflammatoire, anti-thrombotique, régénérative etc.). Le chitosan (CHT) est un polymère cationique biosourcé couramment utilisé en tant que biomatériau pour ses propriétés biologiques intrinsèques (biocompatible, bio résorbable, antibactérien, hémostatique, pro-cicatrisant). Dans ce contexte, nous avons élaboré deux types de membranes bioactives (antibactérienne et anti thrombotique) constituées d’enchevêtrements de nanofibres (NFs) à base de chitosan grâce à la technologie innovante de l’electrospinning. Premièrement, des NF antibactériennes ont été élaborées par association du CHT avec un polymère anionique de cyclodextrine (PCD), molécule cage connue pour piéger puis libérer de façon ralentie des molécules bioactives. Deux types de NFs chargées en triclosan (TCL) choisi comme principe actif antibactérien ont été préparées : 1) par mélange homogène CHT+PCD/TCL, ou en structure cœur-peau avec [PCD/TCL] en cœur, et [CHT] en peau. Deuxièmement, des NFs à activité anti-thrombotiques ont été obtenues en modifiant chimiquement le CHT par des fonctions sulfonates qui ont apporté des propriétés anticoagulantes similaires à celles de l’héparine (heparin-like), suivi de l’étape d’électrofilage. / Biomaterials are designed to cure people suffering from chronic diseases or suffer injuries or burns. They are developed for intra or extra bodily applications (wound dressings, vascular prostheses, inguinal meshes artificial ligaments etc.). Thus, they must be biocompatible and hemocompatible at first, but research presently aims to give them additional properties (antibacterial, anti-thrombotic, regenerative). Chitosan (CHT) is a cationic biosourced polymer commonly used for these applications thanks to its intrinsic biological properties (biocompatible, bioresorbable, antibacterial, hemostatic, healing)In this context, we developed two kinds of bioactive membranes based on chitosan nanofibers by using the innovative electrospinning technology. Firtsly antibacterial NF have been obtaines by associating CHT with a anionic cyclodextrin polymer (PCD), known to trap and slowly release some bioactive compounds. Twotwo kinds of NFs loaded with triclosan (TCL) have been prepared: mixed CHT+PCD/TCL and core-sheath with PCD/TCL in core, and [CHT] as sheath. Secondly, antithrombotic NFs have been elaborated by chemically modifying CHT with sulfonate groups giving heparin-like properties to the NFs after electrospinning.

Les textiles sont utilisés dans le domaine biomédical, notamment pour le soin des plaies ou pour la conception de prothèses de substitution ou de régénération d’organes endommagés par la maladie ou par cause accidentelle. Le cahier des charges des textiles médicaux évolue vers l’élaboration de biomatériaux biorésorbables et bioactifs capables d’interagir spécifiquement avec les tissus vivants en fonction de leur nature. Dans ce contexte, le projet de recherche consiste à concevoir, par electrospinning, deux types de membranes nanofibreuses bioactives à base de chitosane. Dans une première approche, des nanofibres de chitosane à ont été fonctionnalisées par la polydopamine qui contient des groupements catéchols capables d’induire la biominéralisation in vitro dans un milieu riche en ions calcium et phosphate. Ces membranes à propriétés ostéoinductrices pourraient être utilisées comme scaffolds pour la régénération tissulaire guidée en parodontologie. Dans une deuxième approche, l’élaboration de nanofibres à propriétés anticoagulantes à base de chitosane a été menée. Le chitosane a été d’abord chimiquement modifié par des groupements sulfonates. Les paramètres de synthèse ont permis de contrôler le degré de sulfonation du chitosane et ses nouvelles propriétés caractéristiques d’un polyampholyte ont été observées. Les essais biologiques effectués ont montré que ces dérivés sulfoniques sont non hémolytiques et bénéficient de propriétés anticoagulantes. Puis, des nanofibres de chitosane sulfoné ont été obtenues par electrospinning conduisant à des membranes à propriétés antithrombotiques, ce qui en fait des candidats de choix pour la fonctionnalisation de stents vasculaires. / Textiles are widely used in the biomedical field, in particular for the care of wounds or the design of prostheses for strengthening or regenerating organs damages by the disease of by accidental cause. The specifications for medical textile are evolving towards the development of bioresorable and bioactive biomaterials that are capable of interacting with living tissues according to their nature. In this context, the research project consists of generating, by electrospinning, two types of biomimetic and bioactive nanofibrous membranes based on chitosan. In a first approach, nanofibres of chitosan have been functionalized by polydopamine that contains catechol groups capable of inducing the in vitro biomineralization in a medium rich in calcium and phosphate ions. Thus, these nanofibrous membranes with osteoinductive properties could be used as scaffolds for guided tissue engineering in periodontology. In a second approach, the development of chitosan-based nanofibers with anticoagulant properties was conducted. Chitosan was initially chemically modified by sulfonate groups. The synthesis parameters allowed to control the degree of sulfonation of chitosan and its new polyampholyte specific character was observed. The different biological assays carried out have shown that these sulfonic derivatives are non-hemolytic and benefit from anticoagulant properties. Then, sulfonated chitosan-based nanofibres were obtained by electrospinning leading to membranes with antithrombotic properties, make them suitable candidates for the functionalization of vascular stents.

Au cours de la dernière décennie, une nouvelle classe de composés de coordination, à base de métaux et de ligands organiques de pontage, connus sous le nom de «Metal Organiques Frameworks (MOFs)» a été largement étudiée. Ces composés ont été popularisés par Yaghi et ses collaborateurs en 1995 et ont attiré l'attention considérablement en raison de leur structure hautement modulable, leur large gamme de tailles de pores avec une grande surface et leurs fonctionnalités facilement adaptables. Ces matériaux offrent un grand potentiel pour diverses applications, en particulier dans le domaine de la catalyse, du stockage et de séparation des gaz.Malgré leurs applications diverses, en particulier dans la séparation de gaz, il y a très peu de rapports concernant la croissance des MOFs sous forme des films minces ou de membranes synthétiques. Dans ce travail, nous décrivons l'utilisation de l'électrofilage pour construire des structures hiérarchiques et des membranes autosupportées de MOF. En fait, l'électrofilage est une technique simple et polyvalente pour produire des libres continues avec des diamètres moyens allant de quelques nanomètres à quelques micromètres.Deux stratégies, basées sur l'utilisation des nanofibres de différents polymères, ont été adoptées : pour produire des membranes auto­ supportées, différents composites polymère/MOF ont été d'abord électrofilés, puis les nanofibres obtenues ont été exposées à des différentes solutions contenant un mélange cation/linker. En conséquence, après la croissance des MOFs, des membranes auto­supportées ont été obtenues avec les nanofibres servant de matrice.D'autre part, pour construire des structures hiérarchiques, des mélanges polymère/cation ont été électrofilés et les nanofibres obtenues ont été immergées dans des solutions de linkers pour la croissance de différents MOFs sur les fibres. Les méthodes décrites ont été testées avec succès en utilisant deux polymères différents (PVA, PAN) et quelques MOFs (MOF-5, HKUST-1, ZIF-8). En effet, ces structures font partie des structures les plus représentatives de celle classe de composés hybrides. Enfin, les différents matériaux obtenus ont été caractérisés par la microscopie électronique à balayage (MEB), la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, la diffraction des rayons X sur poudre et l'analyse thermogravimétrique / Ln the last decade, a novel class of coordination compounds comprising metal-based nodes and bridging organic linkers known as «Metal Organic Frameworks (MOFs) » has been extensively studied. These compounds were popularized by Yaghi et al. around 1995 and have attracted enormous attention due to their highly designable structure, their wide range of pore sizes with a large surface area and their easily tailorable functionalities. These materials offer a great potential for various applications especially in the field of catalysis, gas storage and gas separation. Despite the huge potential especially in the gas separation, there are few reports about the growth of MOFs as thin films or synthetic membranes.In this work, we describe the use of electrospinning for building hierarchical structures and auto-supported membranes of MOFs. ln fact, the electrospinning is a simple and versatile technique to produce continuous fibers with average diameters in the range of nanometers to a few micrometers.Two strategies were adopted: for producing auto-supported membranes, different polymer/MOF composites were firstly electrospun, then, the obtained nanofibers were exposed to solutions containing different cation/linker mixtures. Accordingly, after the MOFs' growth, auto-supported membranes were obtained with the nanofibers serving as backbone. ln another hand, for building hierarchical structures, polymer/cation mixtures were electrospun and the obtained nanofibers were immersed in linkers' solutions for growing different MOFs on the fibers. The described methods were successfully tested using 1\\0 polymers (PVA,P/\N) and different metal organic frameworks (MOF-5. I IKUST- 1 and ZIF-8). Indeed, these MOFs are among the most representative metal organic frameworks. Finally, the different obtained materials were characterized using scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy, powder X-ray diffraction and thermogravimetric analysis.

Les nanostructures 1D d'AlN promettent des nouvelles applications dans la technologie des semi-conducteurs, des antennes optiques et des résonateurs nanomécaniques. Elles peuvent également aboutir à l'évolution de nouveaux composants d'instrumentation. Cette étude explore deux voies originales pour élaborer des nanofilaments d'AlN en procédant à la mise en forme par électrofilage couplée à un procédé d'élaboration de céramique. Deux stratégies d'élaboration peuvent être considérées selon que le système initial contient de l'oxygène ou non. La maîtrise des conditions de mise en forme (paramètres d'électrofilage) ainsi que l'optimisation des solutions utilisées (teneur en polymère et en précurseur) et des traitements thermiques, ont permis d'obtenir des filaments de taille submicronique (entre 100 nm et 400 nm), ainsi que des tubes d'une grande pureté chimique et stables sous air jusqu'à 550°C. Il est démontré que la qualité des nano-objets d'AlN dépend de leur méthode de fabrication. L'étude basée sur deux méthodes de fabrication, l'une sous air et l'autre sous atmosphère contrôlée, permet de présenter les avantages et les inconvénients de chacune de ces deux approches, la première étant dite « low-cost » par rapport à la seconde / One-dimensional (1D) AlN nanostructures promise the achievement of new applications in semiconductor technology, optical antennas and nanomechanical resonators. They can also lead to the development of new components for instrumentation. This study explores two original methods to elaborate AlN nanofilaments performing shaping by electrospinning, coupled to a process for producing ceramic. Two strategies can be developed depending on whether the initial system contains oxygen or not. The control of the conditions of shaping (electrospinning parameters) and the optimization of the used solutions (polymer content and precursor) and heat treatments, allowed the obtainment of submicron sized filaments (between 100 nm and 400 nm), as well as tubes with a high chemical purity, and stable in air up to 550 °C. It is demonstrated that the quality of the AlN nano-objects depends on their method of elaboration. The study of the two used methods, one in air and the other under controlled atmosphere, can show the advantages and disadvantages of each of these two approaches, the first being "low-cost" comparing to the second

La filature par voie électrostatique consiste à dissoudre un polymère dans un solvant, puis soumettre cette solution à un champ électrostatique intense. Différents paramètres influencent l'obtention, la production et la régularité des nanofilaments obtenus. Parmi ces paramètres, il y a des paramètres physiques inhérents à la cabine de filage, des paramètres électriques et des paramètres liés à la solution. Pour obtenir des nanofilaments, la première étape est de déterminer le ou les meilleurs couples polymère-solvant ainsi que les conditions expérimentales optimales pour obtenir à la fois des produits homogènes et reproductibles. L'obtention de nanofilaments de caractéristiques mécaniques et de structures données est complexe et dépend à la fois de paramètres de filage, mais aussi des propriétés de la solution. Une des propriétés les plus importantes de la solution est sa viscosité. Il a donc été nécessaire d'étudier, pour différents couples solvant-polymère (PA, PAN, PLA, PHEA) leur comportement rhéologique. Ces études rhéologiques ont permises d'expliquer les morphologies des matériaux obtenus par la conformation macromoléculaire de la solution. Les non-tissés de nanofibres obtenus ont été caractérisés par Microscopie à Forces Atomiques (AFM), Microscopie Electronique à Transmission (MET) et à Balayage (MEE) pour les aspects morphologiques. D'autres caractérisations, thermique (DSC), spectroscopique (FTIR) et mécaniques (traction et indentation) ont complété la caractérisation de ces matériaux. A l'issue de l'étude précédente, les nanofibres ont été employées dans deux applications. (1) L'incorporation et la compatibilisation de nanorenforts à l'intérieur d'une matrice polymère (Polyacrylonitrile). L'influence sur les propriétés géométriques des nanofibres de façon globale, et plus finement, la morphologie de surface, ont été observées par une analyse AFM de nano-rugosité. (2) La réalisation à partir d'un biopolymère d'un guide tubulaire permettant la croissance cellulaire et la reconnexion de nerfs sectionnés. Il a fallu pour cela remplir un cahier des charges rigoureux en termes de dimensionnement, de structure, et de propriétés mécaniques.

Il y a un intérêt croissant concernant la découverte de nouvelles méthodes commercialement viables pour réaliser des analyses spectro-électrochimiques — combinant des techniques électrochimiques et spectrales. Pour ce faire, nous avons préparé un matériau d'électrode transparent et conducteur, l’oxyde d’indium dopé à l’étain. Nous avons utilisé la technique d’électrofilage conduisant à la formation de fibres très fines avec une surface spécifique élevée. Ces électrodes ont ensuite été recouvertes d'une couche supplémentaire de silice poreuse et fonctionnalisée pour maximiser la surface spécifique et introduire des propriétés de détection supplémentaires. Le dispositif a été utilisé dans la détection du bleu de méthylène qui est un colorant industriel mais également un polluant environnemental. il a été mis en évidence qu’avec l'utilisation d'une telle électrode, il était possible de détecter des concentrations inférieures aux niveaux environnementaux nocifs. Enfin, les électrodes fonctionnalisées ont également été utilisées avec succès pour générer une luminescence plus intense et plus stable, ce qui ouvre de nouvelles perspectives pour la conception de capteurs spectroélectrochimiques / There is a growing interest in finding new and commercially viable methods of performing a spectroelectrochemical analysis which combines electrochemical and spectral techniques. For this purpose, an electrode material that is transparent and conductive needs to be prepared. In this work, such electrode was prepared by electrospinning which is a technique capable of forming very thin fibers with high surface area. Those electrodes were also covered with additional layer of porous and functionalized silica to maximize the surface area and introduced additional sensing properties. This material was used in the detection of methylene blue which is an industrial dye and an environmental pollutant. It was found that using such electrode it was possible to detect concentrations that are smaller than the harmful environmental levels. Finally, the layers were also used with success to generate luminescence which is opening new prospects for the design of spectroelectrochemical sensors

La filature par voie électrostatique consiste à dissoudre un polymère dans un solvant, puis soumettre cette solution à un champ électrostatique intense. Différents paramètres influencent l'obtention, la production et la régularité des nanofilaments obtenus. Parmi ces paramètres, il y a des paramètres physiques inhérents à la cabine de filage, des paramètres électriques et des paramètres liés à la solution. Pour obtenir des nanofilaments, la première étape est de déterminer le ou les meilleurs couples polymère-solvant ainsi que les conditions expérimentales optimales pour obtenir à la fois des produits homogènes et reproductibles. L'obtention de nanofilaments de caractéristiques mécaniques et de structures données est complexe et dépend à la fois de paramètres de filage, mais aussi des propriétés de la solution. Une des propriétés les plus importantes de la solution est sa viscosité. Il a donc été nécessaire d'étudier, pour différents couples solvant-polymère (PA, PAN, PLA, PHEA) leur comportement rhéologique. Ces études rhéologiques ont permises d'expliquer les morphologies des matériaux obtenus par la conformation macromoléculaire de la solution. Les non-tissés de nanofibres obtenus ont été caractérisés par Microscopie à Forces Atomiques (AFM), Microscopie Electronique à Transmission (MET) et à Balayage (MEE) pour les aspects morphologiques. D'autres caractérisations, thermique (DSC), spectroscopique (FTIR) et mécaniques (traction et indentation) ont complété la caractérisation de ces matériaux. A l'issue de l'étude précédente, les nanofibres ont été employées dans deux applications. (1) L'incorporation et la compatibilisation de nanorenforts à l'intérieur d'une matrice polymère (Polyacrylonitrile). L'influence sur les propriétés géométriques des nanofibres de façon globale, et plus finement, la morphologie de surface, ont été observées par une analyse AFM de nano-rugosité. (2) La réalisation à partir d'un biopolymère d'un guide tubulaire permettant la croissance cellulaire et la reconnexion de nerfs sectionnés. Il a fallu pour cela remplir un cahier des charges rigoureux en termes de dimensionnement, de structure, et de propriétés mécaniques. / Electrospinning is a process to produce the fibers in nano scale by injecting the polymer solution through a metallic needle to a high voltage electrical field. Different parameters affect the process production and regularity of obtained nano-web. Among these parameters, there are physical parameters depending on the electrospinning booth, electrical parameters and polymer solution properties. For nanofibers production, the first step is to determine the most efficient polymer-solvent pairs and the optimal experimental conditions for both homogeneous and reproducible products. Obtaining mechanical and morphological properties of nanofibers nonwowen is complex and depends on the electrospinning parameters, but also the solution properties. One of the most important properties of the solution is its viscosity. It was therefore necessary to study for the selected pairs (PA, PAN, PLA, PHEA) their rheological behaviour. These rheological studios allow to explain the morphology of obtained nanofibers, which could be explained by the conformation of the macromolecules in the solution. Nonwoven nanofibers obtained were characterized by atomic force microscopy (AFM), transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) for morphological aspects. Other characterizations, thermal (DSC), spectroscopie (FTIR) and mechanical (tensile and indentation) completed the characterization of these materials. After these previous studios, the nanofibers have been used in two applications. (1) The incorporation of nanofillers and compatibilization within a polymer matrix (Polyacrylonitrile). The influence on the geometric properties of nanofibers, and surface morphology were observed by AFM nano-roughness analysis. (2) The production by electrospinning of a guide tube for cell growth and reconnection of severed nerves: from a biopolymer. The produced material had to meet strict specifications in terms of size, structure, and mechauical properties.

L'utilisation de matériaux transparents et conducteurs a subi une croissance exponentielle lors de la dernière décennie, puisque faisant partie intégrante de nombreux dispositifs optoélectroniques tels que les écrans tactiles & les cellules solaires. Parmi ces matériaux, l'oxyde d'indium-étain occupe la quasi-totalité du marché puisqu'il associe une conductivité élevée et une transparence supérieure à 90% sous forme de film mince. Cependant, le développement de technologies flexibles pousse à rechercher des alternatives à son utilisation car son cout élevé et sa faible flexibilité le rendent incompatible. Au milieu des alternatives carbonées (graphène et nanotubes), les nanomatériaux métalliques ou les polymères conducteurs se présentent comme des alternatives intéressantes : bas cout et facilité à mettre en forme pour les polymères conducteurs, hautes performances pour les nanofils métalliques. Cette thèse présente la mise en œuvre de ces matériaux alternatifs par la méthode originale d'électrofilage et l'étude de leurs propriétés optoélectroniques. La maitrise des conditions de mise en forme (champ, débit, paramètres environnementaux) et l'optimisation des solutions utilisées (rhéologie, concentration en polymère, co-solvants) nous a permis d'obtenir 2 types de nanostructures : des nanofibres 100% polymériques à base de PEDOT:PSS et des nanofibres composites PVP:Nanofils d'argent. L'étude des propriétés opto-électroniques des réseaux ainsi obtenus a aussi été étudiée / The use of transparent and conductive materials has been growing exponentially in the last decade as they are part of many optoelectronic devices such as touch screens and solar cells. Among these materials, Indium-Tin Oxide (ITO) is the market reference since it combines a low resistivity and a high transparency up to 90% in the form of thin film. However, the growing in the development of flexible technologies created a real need in alternatives as ITO has poor mechanical properties. Carbon nanotubes and graphene are potential substitutes, but metallic nanowires and conductive polymers have been developed for their high performances and low cost respectively.This thesis presents the implementation of these alternatives by the original method of electrospinning and the study of their optoelectronic properties. The optimization of the experimental setup (field, rate, environmental parameters) and solutions (rheology, polymer concentration, co-solvents) allowed us to obtain 2 different kinds of nanostructures: fully polymeric with PEDOT:PSS and composite with PVP and silver nanowires. The study of the optoelectronic properties of the resulting networks has also been investigated

Ce travail a permis de démontrer que l’électrofilage, ainsi que l’électronébulisation, sont des méthodes faciles et efficaces de préparation de complexes entre des polymères et des petites molécules. En effet, la plupart des méthodes de préparation de complexes donnent des mélanges inhomogènes à cause de la cristallisation cinétiquement favorisée des petites molécules. Or, un mélange inhomogène peut être très difficile à caractériser. Dans ce travail, l’électrofilage a été utilisé pour la première fois avec succès pour obtenir des nanofils de complexe entre le poly(oxyde d’éthylène) (PEO) et le NaSCN (PEO-NaSCN) ainsi qu’entre le PEO et l’hydroquinone. L’électronébulisation a été utilisée pour obtenir du complexe entre la polycaprolactone (PCL) et l’urée. L’électrofilage n’était pas possible pour le système PCL-urée parce que la solubilité n’était pas suffisante pour atteindre la viscosité minimale requise pour l’électrofilage. L’électronébulisation peut donc complémenter l’électrofilage et rendre la technique applicable à encore plus de systèmes. Les systèmes ont été caractérisés par spectroscopie infrarouge (FT-IR), par diffraction de rayons X (XRD), par calorimétrie différentielle à balayage (DSC) et par microscopies optique et électronique à balayage. / This work has allowed to show that electrospinning, as well as electrospraying, are easy and efficient methods for preparing complexes between polymers and small molecules. Most complex preparation methods yield inhomogeneous mixtures because of the kinetically favoured crystallization of small molecules. An inhomogeneous mixture can be very difficult to characterize. In this work, electrospinning was used for the first time to obtain nanofibres of complexes between poly(ethylene oxide) (PEO) and NaSCN (PEO-NaSCN) as well as between PEO and hydroquinone. Electrospraying was used to obtain a complex between polycaprolactone (PCL) and urea. Electrospinning was not possible for the PCL-urea system because the solubility was not sufficient to attain the minimal viscosity required for electrospinning. Electrospraying can thus be used as a complementary technique to electrospinning, making this approach applicable to a much wider range of systems. The systems were characterized by infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC) and microscopy (optical and scanning electronic microscopy).

L’électrofilage est une technique de mise en œuvre efficace et versatile qui permet la production de fibres continues d’un diamètre typique de quelques centaines de nanomètres à partir de l’application d’un haut voltage sur une solution concentrée de polymères enchevêtrés. L’évaporation extrêmement rapide du solvant et les forces d’élongation impliquées dans la formation de ces fibres leur confèrent des propriétés hors du commun et très intéressantes pour plusieurs types d’applications, mais dont on commence seulement à effleurer la surface. À cause de leur petite taille, ces matériaux ont longtemps été étudiés uniquement sous forme d’amas de milliers de fibres avec les techniques conventionnelles telles que la spectroscopie infrarouge ou la diffraction des rayons X. Nos connaissances de leur comportement proviennent donc toujours de la convolution des propriétés de l’amas de fibres et des caractéristiques spécifiques de chacune des fibres qui le compose. Les études récentes à l’échelle de la fibre individuelle ont mis en lumière des comportements inhabituels, particulièrement l’augmentation exponentielle du module avec la réduction du diamètre. L’orientation et, de manière plus générale, la structure moléculaire des fibres sont susceptibles d’être à l'origine de ces propriétés, mais d’une manière encore incomprise. L’établissement de relations structure/propriétés claires et l’identification des paramètres qui les influencent représentent des défis d’importance capitale en vue de tirer profit des caractéristiques très particulières des fibres électrofilées. Pour ce faire, il est nécessaire de développer des méthodes plus accessibles et permettant des analyses structurales rapides et approfondies sur une grande quantité de fibres individuelles présentant une large gamme de diamètre. Dans cette thèse, la spectroscopie Raman confocale est utilisée pour l’étude des caractéristiques structurales, telles que l’orientation moléculaire, la cristallinité et le désenchevêtrement, de fibres électrofilées individuelles. En premier lieu, une nouvelle méthodologie de quantification de l’orientation moléculaire par spectroscopie Raman est développée théoriquement dans le but de réduire la complexité expérimentale de la mesure, d’étendre la gamme de matériaux pour lesquels ces analyses sont possibles et d’éliminer les risques d’erreurs par rapport à la méthode conventionnelle. La validité et la portée de cette nouvelle méthode, appelée MPD, est ensuite démontrée expérimentalement. Par la suite, une méthodologie efficace permettant l’étude de caractéristiques structurales à l’échelle de la fibre individuelle par spectroscopie Raman est présentée en utilisant le poly(éthylène téréphtalate) comme système modèle. Les limites de la technique sont exposées et des stratégies expérimentales pour les contourner sont mises de l’avant. Les résultats révèlent une grande variabilité de l'orientation et de la conformation d'une fibre à l'autre, alors que le taux de cristallinité demeure systématiquement faible, démontrant l'importance et la pertinence des études statistiques de fibres individuelles. La présence de chaînes montrant un degré d’enchevêtrement plus faible dans les fibres électrofilées que dans la masse est ensuite démontrée expérimentalement pour la première fois par spectroscopie infrarouge sur des amas de fibres de polystyrène. Les conditions d'électrofilage favorisant ce phénomène structural, qui est soupçonné d’influencer grandement les propriétés des fibres, sont identifiées. Finalement, l’ensemble des méthodologies développées sont appliquées sur des fibres individuelles de polystyrène pour l’étude approfondie de l’orientation et du désenchevêtrement sur une large gamme de diamètres et pour une grande quantité de fibres. Cette dernière étude permet l’établissement de la première relation structure/propriétés de ces matériaux, à l’échelle individuelle, en montrant clairement le lien entre l’orientation moléculaire, le désenchevêtrement et le module d'élasticité des fibres. / Electrospinning is an efficient and versatile technique to produce continuous fibers of typical diameter of a few hundred nanometers from the application of a high voltage on a concentrated and entangled polymer solution. The rapid solvent evaporation and the significant elongational forces involved in the fiber formation process give rise to unusual properties that are interesting for various types of applications, but that are yet to be fully explored. Due to their small size, these materials have been, for a long time, studied into bundles composed of thousands of fibers using conventional techniques such as infrared spectroscopy and X-ray diffraction. Our current understanding of their behavior thus relies on a convolution of the properties of the mat and the specific characteristics of each fiber composing it. Recent studies at the individual fiber level have revealed unusual properties, particularly an exponential increase of the modulus with the diameter reduction. The orientation and the molecular structure within the fibers are suspected to be at the origin of these properties, but in a way that is still far from being understood. Establishing clear structure/properties relationships and identifying the parameters that influence them represent significant challenges. However, they are of tremendous importance to fully take advantage of the specific characteristics of electrospun fibers. A key step toward this goal is to develop methodologies that enable fast and in-depth structural analysis on large quantities of individual fibers with a large diameter range. In this thesis, confocal Raman spectroscopy is used to probe structural characteristics of individual fibers such as their molecular orientation, crystallinity and disentanglement. A new methodology for orientation quantification is first demonstrated theoretically with the objectives of reducing the experimental complexity of the Raman measurements, of extending the variety of materials that can be analysed, and of eliminating recurrent errors brought by the use of the conventional method. The experimental validity and applicability of this new method, referred to as MDP, is then demonstrated. Following this, an efficient protocol enabling the structural study of individual electrospun fibers by confocal Raman spectroscopy is presented, using poly(ethylene therephthalate) as a model system. The limitations of the technique are exposed and experimental strategies to circumvent them are highlighted. Results reveal the large variability of the orientation and of chain conformation from fiber to fiber, showing the importance and the relevance of statistical studies of individual fibers. Following this, the presence of chains showing a level of entanglement lower in electrospun fibers than in the bulk is demonstrated experimentally for the first time using infrared spectroscopy on bundles of polystyrene fibers. The principal electrospinning conditions promoting this structural phenomenon, which is suspected to influence greatly the properties of the fibers, are identified. Finally, the various methodologies developed in the thesis are combined for an in-depth study of orientation and disentanglement on large quantities of individual polystyrene fibers covering a large diameter range. This last study enables establishing the first structure/properties relationships for these materials, at the individual fiber scale, by clearly exposing the link between orientation, disentanglement and the elastic modulus of the fibers.