Cette thèse a pour thème l'incorporation de nanoparticules d'oxyde de terre rares (Erbium et Praséodyme) dans un polymère commercial, PVC, sous forme filamentaire. Ces fils sont élaborés à l'aide d'un pilote réalisé au laboratoire permettant un filage en solvant voie humide. Les nanoparticules incorporées sont d'abord commerciales (Er203) mais elles montrent des inconvénients, ce qui entraîne l'étude sur la synthèse de nanoparticules d'oxyde d'Erbium et de Praséodyme. Une fois ces particules obtenues, elles sont dispersées dans une solution de PVC/solvant. Cette solution "chargée" est pressée à travers une filière et plongée dans un bain de coagulation afin de retirer le solvant et ainsi obtenir des filaments (mono ou multi) de PVC contenant des nanoparticules d'oxyde d'Erbium/Praséodyme. Un second thème est également étudié dans cette thèse. Il s'agit de réaliser des fibres d'oxycarbure de bore et de silicium (SiBCO). Cette étude porte sur la synthèse du poly(borosiloxane) via dissolution de l'acide borique dans le dimetyldiethoxysilane (DMDES) et du méthyltriethoxysilane (MTES). Une fois le sol de borosiloxane obtenu, il est semi-hydrolysé jusqu'à obtention d'un gel filable par extrusion à froid. Ces filaments sont enroulés sur des bobines graphite. Les bobines sont laissées à l'étuve à 60°C pour terminer l'hydrolyse avant de les pyrolysées sous argon à haute température pour afin de les transformer en fibres céramiques SiBCO. / This thesis focuses on the main theme of the incorporation of nanoparticles of rare earth oxide (Erbium and Praseodymium) in a commercial polymer, PVC, shaped as filaments. These fibers are made using a apparatus developped in the laboratory. The spinning method used is a wet solvent spinning process. Embedded nanoparticles are first commercial particles (Er203) but they show disadvantages, which leads to a study of synthesis of oxide nanoparticles Erbium and Praseodymium in the laboratory. This study bings to a production a laboratory pilot (KiloLab) in order to obtain 3Kg of nanoparticles composed with 60 wt% of Erbium oxide and 40 wt% of Praseodymium xide. Once these particles obtained, it have been dispersed in a solution of PVC/solvent. This "loaded" solution of nanoparticles is presses through a spinneret for the shaping. The filaments are spun in a coagulation bath in order to remove the solvent from the solution and obtain the PVC filaments (mono or multi) containing the nanoparticles of Erbium or Praseodymium oxide.A second theme is also studied in this thesis, the realization of oxicarbide boron and silicon fibers (SiBOC). This study focuses on the synthesis and conditions to obtain a poly(borosiloxane) polymer. This polymer is obtained by the synthesis of the dimetyldiethoxysilane (DMDES), méthyltriethoxysilane (MTES) and the boric acid which bring the hetero atom of boron in the final ceramic. Once the sol of borosiloxane obtained, it is semi-hydrolysed until obtention af a gel that can be spun by extrusion at ambiant temperature. The filament are wrapped around a graphite bobbin. The shaped polymer is then leaved in a stove at 60°C for a week allowing to complete the hydrolysis.Once the hydrolysis complete and the polymer fully hydrolyses, the fibers are pyrolysed under argon at high temperature to transform the fiber into ceramic fibers of SiBOC.

Le mélanome est le plus agressif et le plus sévère des cancers cutanés du fait de son fort potentiel métastatique. Pourtant à ce jour, aucun biomarqueur pour la détection précoce du mélanome n'est unanimement reconnu. Notre groupe a récemment démontré que le métabolisme du céramide est fortement altéré dès les premiers stades de la maladie, conduisant à l'augmentation de la production d'un dérivé du céramide, la sphingosine 1-phosphate (S1P). La S1P est sécrétée par les cellules du mélanome et a été identifiée comme une molécule majeure du remodelage du microenvironnement tumoral, qui favorise la progression du cancer. De façon physiologique, la S1P circulante se trouve majoritairement sous forme liée aux protéines de haute densité (HDLs), aux protéines de basse et très basse densité (LDLs et VLDLs) ainsi qu'à l'albumine. Les cellules de mélanome pourraient produire de la S1P non liée qui pourrait rendre compte des effets produits par ce lysosphopholipide sur les cellules du microenvironnement tumoral suite à sa fixation sur les récepteurs S1PR présents à la surface des cellules stromales. Ainsi, cette forme libre de S1P pourrait représenter un nouveau biomarqueur pour la détection précoce du mélanome. Cependant, il n'existe à l'heure actuelle aucun moyen permettant de la quantifier. Le but de ce travail interdisciplinaire a été de développer un nouveau capteur basé sur un polymère à empreintes moléculaires (MIP) dans le but de quantifier la S1P libre dans le sang de patients atteints de mélanome. Cette étude a été réalisée entre l'équipe " Ingénierie pour les sciences du vivant (ELiA) " du Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes (LAAS), et l'équipe " Sphingolipides, métabolisme, mort cellulaire et progression tumorale " du Centre de Recherche en Cancérologie de Toulouse (CRCT), en étroite collaboration avec l'équipe " Biomimétisme et structures bioinspirées " de l'Université Technologique de Compiègne (UTC). Dans un premier temps, nous avons synthétisé un nouveau MIP dirigé contre la S1P par une méthode de thermopolymérisation en masse. Nous avons caractérisé puis optimisé ce MIP en effectuant des mesures de spectrométrie de masse couplée à la chromatographie en phase liquide et des mesures de spectroscopie de fluorescence. Le MIP a été comparé à un NIP (Non Imprinted Polymer) et exposé à des analogues de la S1P afin d'évaluer sa sélectivité. Dans un second temps, en vue de l'utilisation d'un MIP en tant que couche sensible d'un futur capteur et pour anticiper son immobilisation et sa structuration sur le transducteur, nous avons mis au point un nouveau MIP photopolymérisable en 2D. Ce MIP a d'abord été structuré en motifs par photolithographie sur des surfaces de silicium puis validé par des mesures de microscopie de fluorescence. Le MIP a également été structuré sous la forme de couches minces sur les surfaces actives de capteurs de Microbalance à Cristal de Quartz (QCM) dans le but de le valider par cette méthode sans marquage. Enfin, nous avons exploré l'utilisation d'une fibre optique recouverte d'une couche de MIP photopolymérisé dans le but de détecter, par spectroscopie infrarouge, la liaison de la S1P avec le MIP à la surface de la fibre. / Melanoma is the most aggressive and severe form of cutaneous cancer due to its high metastatic potential. However, to date, no marker for the early detection of melanoma has been unanimously accepted. Our group has demonstrated that ceramide metabolism is strongly altered in melanoma, leading to the overproduction of sphingosine 1-phosphate (S1P), one of its derivatives. S1P is secreted by melanoma cells and has been identified as a critical molecule of tumor microenvironment remodeling that supports cancer progression. Physiologically, circulating S1P is predominantly linked to high density lipoproteins (HDLs), low and very low density lipoproteins (LDLs and VLDLs), as well as albumin. Melanoma cells produce unbound S1P that could be responsible for the effects induced by this lysophospholipid on the tumor microenvironment, as a result of its binding to S1PR receptors present on the surface of stromal cells. Thus, secreted tumor S1P could represent a new biomarker for the early detection of melanoma. However, there are currently no means to quantify it. The goal of this interdisciplinary work was to develop a new sensor based on a Molecularly Imprinted Polymer (MIP) in order to quantify unbound S1P present in the blood of melanoma patients. This study has been conducted between the "Engineering for Life science Applications (EliA)" group at the Laboratory for Analysis and Architecture of Systems (LAAS) and the "Sphingolipids, metabolism, cell death and tumor progression" group at the Cancer Research Center of Toulouse (CRCT), in strong collaboration with the team "Biomimetism and Bioinspired Structures" of the University of Technology of Compiègne (UTC). First, we synthesized a new MIP against S1P employing a bulk thermopolymerization approach. The resulting MIP was characterized and optimized by performing both mass spectrometry and fluorescence spectroscopy measurements. It was compared to a Non Imprinted Polymer (NIP) and exposed to S1P analogues to assess its selectivity. Second, in order to use the MIP as the sensitive layer of a future sensor and prepare its immobilization and structuration onto a transducer, we synthesized a new surface photopolymerizable MIP. This MIP was first structured by photolithography onto silicon substrates and validated by fluorescence microscopy measurements. The MIP was also structured as a thin layer onto Quartz Crystal Microbalance (QCM) chips in order to validate its binding capacities using this label-free method. Finally, the use of a MIP-coated optical fiber as an infrared sensor was explored, with the aim of detecting S1P in blood using Attenuated Total Reflectance (ATR) spectroscopy.

Pour être viable économiquement, les cellules photovoltaïques organiques doivent dépasser 10 % de rendement et atteindre plusieurs milliers d'heure de durée de vie. Les cellules tandems constituent une voie probante d'augmentation des rendements. Ce travail de thèse a pour objectifs l'élaboration de cellules organiques tandems puis l'étude de leur fonctionnement et de leur vieillissement. Dans un premier temps, les paramètres gouvernant le rendement de cellules photovoltaïques organiques sont examinés sur le modèle de cellules simples à base de PCDTBT. Des caractérisations s'appuyant sur la spectroscopie d'impédance mettent en valeur le rôle joué par chacune des couches constitutives de la cellule. Dans un deuxième temps, un protocole de fabrication des cellules tandems connectées en série est établi. Celui-ci traite successivement les trois points critiques pour l'efficacité des tandems : choix des polymères aux absorptions complémentaires, puis mise au point de la couche intermédiaire (CI) et enfin optimisation des épaisseurs. Une attention particulière est portée au fonctionnement de la CI. Pour optimiser les épaisseurs, un programme de simulation des phénomènes optiques est élaboré et ses prédictions comparées aux résultats expérimentaux. Enfin, le vieillissement des cellules simples et tandems est étudié sur des temps de plusieurs centaines ou milliers d'heures. Les diminutions de performances observées sont liées à la dégradation des couches d'interface tandis que la couche active semble stable. Les cellules tandems organiques présentent un fort potentiel pour l'obtention de rendements élevés et stables dans le temps. / In order to reach commercialization, organic photovoltaic solar cells need to reach efficiencies above 10 % and achieve lifetimes of several thousands of hours. Tandem solar cells are a way of improving the efficiencies. The objectives of this work are therefore to study the fabrication process, the operation and the ageing of organic tandem solar cells. First, single solar cells based on the active material PCDTBT are used as model to investigate the factors governing the cells efficiencies. Using characterization techniques such as impedance spectroscopy, the roles played by each layer of the cells are identified. Based on these results, a protocol to make series tandem cells is developed. Each of its steps is dedicated to treating a key aspect of tandem cells : choice of complementary absorbing polymers, design of the intermediate layer (IML) and thickness optimization. The functioning of the IML is subjected to a particular attention. To optimize the thicknesses, optical phenomena are numerically simulated. The prediction thus made are then compared to experimental results. Finally, the ageing of single and tandem cells is investigated on time spans ranging from several dozens to several thousands of hours. It is shown that the device degradation can be linked to poor ageing of the interface layers, while the active layer stays stable. Organic tandem cells are promising candidates to reach both high efficiencies and long lifetime.

Les matériaux de protection thermique ablatifs sont largement utilisés dans le domaine de l’aérospatial afin d’isoler les systèmes exposés à de fortes températures. Les résines phénoliques issues de la polymérisation du phénol et du formaldéhyde sont les polymères organiques les plus utilisés à ce jour. Cependant, le profil hygiène, sécurité et environnemental de ces monomères est critique et entraîne un risque d’obsolescence réglementaire fort pour les matériaux élaborés à partir de ces précurseurs. Deux voies ont alors été développées afin de proposer des polymères thermodurcissables de substitution qui soient pérennes et susceptibles de conduire à des améliorations techniques. La première option proposée est un grade commercial de poly(alcool furfurylique) qui réticule thermiquement en catalyse acide. L’alcool furfuylique présente l’avantage d’être un précurseur biosourcé obtenu depuis des ressources renouvelables. La fabrication et la caractérisation de matériaux composites obtenus à partir de ce type de résine ont permis de démontrer la pertinence de cette voie. La deuxième voie a été développée à partir de monomères phénoliques potentiellement biosourcés sur lesquels ont été introduits des fonctions propargyle. La sélection du monomère le plus prometteur, sa pré-polymérisation et son association à des réactifs porteurs de fonctions thiol ont conduit à des résines très prometteuses potentiellement utilisables pour la fabrication de matériaux ablatifs : faible viscosité, émission limitée de composés organiques volatils par rapport au résines phénoliques et furaniques, rendement en coke élevé lors de la pyrolyse de la matrice polymérisée (taux de coke). / Ablative thermal protection materials are key components of aerospace engineering. They provide insulation to vehicles exposed to severe heating conditions. Phenolic resins are widely used in such composite materials due to their outstanding thermal properties attributed to the three-dimensional network of aromatic structures arising from polycondensation reactions between phenol and formaldehyde. However, such chemicals exhibit a negative health, safety and environment profile which induces a high risk of obsolescence for any material involving such precursors. Therefore, highly processable ablative thermosetting polymers leading to char yields higher than 50 % (at 900 °C under inert atmosphere) were developed based on environmentally more favorable chemicals. Two solvent-free resins are proposed. The first option is a commercially available grade of poly(furfuryl alcohol). The manufacturing of composite materials demonstrated the high potential of the proposed formulations. The second option was obtained at the lab scale from the introduction of propargylic functions onto aromatic precursors which can be obtained from biomass conversion processes. The optimization of the formulations led to highly promising thermal and thermomechanical properties. The manufacturing of composite materials is required to demonstrate the ablative behaviour of the proposed new thermosetting formulations.

L’oxydation conduit à une modification des propriétés mécaniques de la matricepolymère, associée à sa fragilisation, et à la création de déformations résiduelles (retrait) quiinduisent l'amorçage et le développement d'endommagements.Avec l’objectif de prévoir l’amorçage de ces endommagements, il est nécessaire de calculerl’état des contraintes à différentes échelles du matériau vieilli. Il faut donc disposer demodèles de comportement du polymère et du composite dépendant du niveau d’oxydation.Deux types de difficultés se présentent : l’une associée à la nature locale de ce phénomène,difficilement captée par des essais classiques (traction, compression…) et l’autre de parl’aspect visqueux du comportement mécanique, qui doit être identifié sur les temps courts etles temps longs. Ce travail – conduit dans le cadre du programme COMPTINN' – est consacréà l'étude des effets de la thermo oxydation sur le comportement mécanique de deux polymères(une résine Epoxy et une résine Polyimide) et des composites associés (à fibres de carbone),ainsi qu'à la caractérisation de l'amorçage des endommagements induits par la thermooxydation de la matrice. Cette étude se compose de trois parties : mise en place d'une nouvelleméthodologie numérique/expérimentale pour l'analyse des effets de la thermo oxydation sur lecomportement mécanique local du polymère et le développement d'une loi constitutiveappropriée ; mise en place d'une nouvelle approche numérique/expérimentale pour le calculdu champ des retraits matriciels sur la surface des composites UD, conduisant, au cours duvieillissement, à l’amorçage des décohésions fibre/matrice ; développement d'une techniqueexpérimentale pour l'étude de l'interaction mécanique/oxydation au cours d'essais de fatiguede composites stratifiés. / It has been previously shown that, at medium temperatures, carbon fibres -epoxy matrix composites can be affected by thermo-oxidation that is a coupled phenomenonof oxygen diffusion and chemical reaction taking place in the oxidation sites present in themolecular structure of the organic matrix. Thermo-oxidation can lead to damage thecomposite surface, without any applied external load.This work has been conducted within the framework of the COMPTINN' project, aiming tostudy the effects of thermal oxidation on the mechanical behaviour of two polymers (an epoxyresin and a polyimide resin) and of the corresponding composites (carbon fibre), and tocharacterize the matrix damages promoted by isothermal ageing. This study is composed ofthree parts: development of a new numerical/experimental technique for characterizing theeffects of thermal oxidation on the local mechanical behaviour of the studied polymers andidentification of a constitutive law; development of a new numerical/experimental approachfor calculating the matrix shrinkage field on the unidirectional composite surfaces, whichleads, during ageing, to the onset of fibre/matrix debonding phenomenon; development of anovel experimental technique for studying the interaction between the mechanicalsolicitations and the oxidation degradation mechanisms through fatigue tests.

Ce travail de thèse concerne la formulation et la mise en œuvre d'un ensimage thermoplastique, respectueux de l'environnement et utilisable à une échelle industrielle. La première étape du projet a été d'adapter les moyens et les ingrédients de formulation aux contraintes industrielles. La formule d'ensimage est basée sur une dispersion aqueuse de particules de polymère thermoplastique (PEI) obtenue par la technique d'émulsion/évaporation. Le choix de la technique de dispersion et du solvant volatil ont été les premières modifications apportées à la formulation d'ensimage qui existait à l'échelle laboratoire. Une optimisation de la dispersion aqueuse a été nécessaire pour répondre aux contraintes industrielles de stabilité, de température et de mise en œuvre. La seconde étape a été l'optimisation de la dispersion aqueuse d'ensimage par une modélisation prédictive puis sa validation expérimentale. L'étude prédictive (QSPR) a permis de se focaliser sur deux paramètres essentiels influençant la stabilité de la dispersion : la vitesse d'émulsification et la concentration en tensioactif. La validation expérimentale nous a permis de confirmer l'importance de ces paramètres et ainsi mieux maîtriser l'élaboration des dispersions. Afin de répondre aux exigences industrielles, notamment en termes de comportement rhéologique, une nouvelle formule d'ensimage a été élaborée. Cette dernière met à profit le comportement viscoélastique de tubules formés par l'association CTAC/acide salicylique, pour préparer des dispersions aqueuses stables. Il s'agit là du premier exemple d'utilisation de tubules pour disperser dans l'eau des particules de polymère par la technique d'émulsion/évaporation. La stabilité de la dispersion a été mesurée à 22h et les propriétés de la dispersion permettent une redispersion aisée de la formulation même après déstabilisation. Enfin cette dispersion d'ensimage a fait l'objet de tests laboratoires et pilotes pour réaliser, respectivement, un film sur plaques de graphite et un ensimage sur fibres de carbone HexTow(r) IM7 sur la chaîne d'ensimage de notre partenaire industriel. Les résultats ont montré un ensimage abondant et qui montrait de bonnes propriétés d'adhésion dans le matériau composite final. Cette dispersion d'ensimage a été brevetée par Airbus Defence & Space. / This PhD project is related to the development of an eco-friendly thermoplastic sizing formulation and its implementation as sizing, usable at an industrial scale. The first step of the project was to adjust the preparation and the ingredients of this formulation to the industrial requirements. The sizing formulation is based on an aqueous dispersion of thermoplastic polymer particles (PEI) obtained by an emulsion/solvent evaporation process. The choice of the dispersion method and the volatile solvent were the first modifications achieved on the sizing formulation which was available at a laboratory scale. An optimization of the aqueous dispersion was necessary to meet the industrial requirements of stability, temperature and implementation. The second step was the optimization of the aqueous sizing dispersion by a predictive model, and then its experimental validation. The predictive study (QSPR) permitted to focus on two essential parameters affecting the stability of the dispersion: the stirring speed and the surfactant concentration. The experimental validation permitted to confirm the importance of these parameters and consequently a better understanding of the dispersion process. In order to satisfy the industrial requirements, especially in terms of rheological behavior, a new sizing formulation was elaborated. This latter takes advantage of the visco-elastic behavior of the tubules formed by the association CTAC / salicylic acid, to formulate stable aqueous dispersions. This is the first example of use of tubules to disperse polymer particles in water by emulsion/solvent evaporation process. The stability of dispersion was measured to 22 hours and the proprieties of this dispersion permit an easy redispersion of formulation even after destabilization. Finally, this sizing dispersion was tested in laboratory and industry to make, respectively, film on carbon slab and sizing on carbon fibers HexTow(r) IM7 using industrial sizing means. The results showed an abundant sizing and good adhesion properties in the final composite material. This sizing dispersion was patented by Airbus Defence & Space.

La recherche de critères de vieillissement des revêtements de protection sur le long terme est nécessaire dans de nombreuses configurations industrielles. Ce travail présente l'étude de l'évolution de l'élasticité de revêtements de peinture sur plaque métallique par réflectométrie ultrasonore pour détecter de façon non destructive l'endommagement induit lors de tests de vieillissement thermique accéléré. La modélisation du pouvoir réflecteur permet d'identifier, dans une certaine gamme de fréquence, un mode particulier dont la valeur de l'angle critique est préférentiellement sensible à la rigidité de la couche en bon accord avec les tests réalisés sur des revêtements de 100µm de peinture sur plaque d'acier. Cette méthode est appliquée sur des échantillons étuvés à 80°C et 110°C durant 4000 heures. En fonction de la température, la mesure quotidienne de la position de cet angle critique permet de suivre le temps nécessaire au séchage complet des revêtements suite à l'évaporation du solvant. Au-delà, les variations de cette position angulaire indiquent, pour les modules élastiques de la peinture, une légère augmentation de moins de 2%. L'altération de la structure chimique détectée par mesures de température de transition vitreuse et de concentration de certains marqueurs (FTIR) se traduit donc par des modifications faibles d'élasticité nécessitant une résolution angulaire inférieure à 0,1°. Pour mieux différencier la rigidité de ces échantillons suite au vieillissement thermique, la sensibilité nécessaire est obtenue en réalisant une excursion en température autour de l'ambiante de quelques °C durant les mesures de réflectométrie. / The determination of paint coating's ageing criteria after long term service is necessary in many industrial configurations. In this work, we have studied by ultrasonic reflectometry the evolution of the elasticity of paint coated on a metallic plate in order to detect in a non destructive way the damage induced by thermal accelerated ageing tests. The simulation of the reflection coefficient identifies a particular mode whose critical angle is preferentially sensitive to the elasticity of the paint layer in a particular range of frequency. This result is in agreement with experimental tests performed on 100 µm thick paint coated on a steel plate. These samples are heated at 80°C and 110°C during 4000 hours. The everyday measurement of the evolution of the critical angle allows the identification of the time necessary to reach the complete drying of the paint coating. This parameter depends on the heating temperature. The total variations of these critical angular positions indicate a small increase less than 2% of the paint's elasticity moduli. In parallel, the change of the chemical structure is detected by the measurement of the glass transition temperature and the concentration of some markers identified by FTIR. This chemical change is linked to a small variation of elasticity implying an angular resolution less than 0.1°. For an easier differentiation of the rigidity of these thermally aged coatings, an enhanced sensibility is obtained by changing the temperature during the reflectometry measurements.

Les nanotubes de carbone mono-feuillets sont actuellement étudiés et développés du fait de leurs propriétés physiques uniques. En particulier, l'émission de photons uniques à température ambiante a été récemment publiée. Dans le but d'intégrer les nanotubes de carbone dans des dispositifs, des efforts doivent être faits du point de vue expérimental. Les nanotubes étant exclusivement constitués d'atomes de surface, leurs propriétés électroniques et optiques sont fortement influencées par leur environnement local. Par exemple, les phénomènes de scintillement et de diffusion spectrale sont observés lors d'expériences à basse température. Par ailleurs, les nanotubes sont des objets fragiles qui sont dégradés par les étapes de lithographie standard nécessaires à la réalisation de dispositifs photoniques. Notre stratégie est de synthétiser des nanostructures cœur-coquille : le nanotube de carbone constitue le cœur actif tandis qu'un polymère agit en tant que coquille protectrice. La synthèse et la caractérisation de ces nouveaux objets seront décrites en détails ainsi que leur étude en tant que candidats pour des dispositifs. Une étude de microphotoluminescence à basse température permettra de caractériser leurs propriétés en termes de scintillement et de diffusion spectrale. / The single-wall carbon nanotubes are currently studied and developed because of their unique physical properties. In particular, single-photon emission at room temperature has been recently reported. In order to integrate carbon nanotubes in devices, efforts have to be made on the material side. Nanotubes being only made of surface atoms their electronic and optical properties are strongly influenced by their local environment. For instance, blinking and spectral diffusion processes are observed in low temperature experiments. Moreover, nanotubes are fragile objects that are degraded by standard lithography processes needed to build real photonics devices. Our strategy is to synthesize core/shell nanostructures: the nanotube is the active core, while a polymer acts as a protective shell. Synthesis and characterization of these new objects will be described as well as their study as candidates for devices. Microphotoluminescence experiments at low temperature will permit to characterize blinking and spectral diffusion phenomena.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La thèse porte de manière générale sur les polymères électrostrictifs qui peuvent être utilisés soit comme actionneurs électromécaniques souples, soit comme capteurs ou récupérateurs d'énergie. Le premier chapitre est une introduction générale aux systèmes couplés électromécaniques. Le choix des matériaux est exposé et porte sur les élastomères diélectriques et les polyuréthanes (PU) chargés par des nanoparticules conductrices de noir de carbone (CB). Le second chapitre porte sur la réalisation des films. Des particules de CB sous forme de micelles préformées et une technique " solution-cast " sont employées dans cette optique. Ce procédé permet une bonne dispersion des charges. Une amélioration de la déformation d'un facteur 1,6 est obtenue par introduction de particules de CB à 0.89 vol%. Le troisième chapitre présente la modélisation de phénomènes comme la saturation de la polarisation qui implique directement une saturation de la déformation. En modélisant la polarisation comme une fonction non-linéaire dépendant de deux variables (la permittivité bas niveau et un champ de saturation), on décrit ainsi correctement plusieurs phénomènes qui ne peuvent être interprétés par une approche linéaire et homogène. Les simulations effectuées montrent une bonne corrélation avec les expérimentations menées. Le quatrième chapitre propose une comparaison entre les films PU purs et chargés. Cette analyse porte non seulement sur des mesures mécaniques et électriques mais également en XRD ou en DSC afin de détecter le niveau de cristallisation. Une dispersion importante a ainsi été observée visuellement. Des déformations de l'ordre de 50 % ont ainsi été obtenues. Le cinquième chapitre porte sur l'effet lié à l'injection de charges électriques par bombardement électronique (HEBI), sur la déformation électrostrictive. Une telle approche permet ainsi un gain d'un facteur de l'ordre de 2 sur la déformation et semble réduire les pertes de façon très conséquente.