Soutenance de thèse - Suji-Mary ZACHARIAH

Soutenance de thèse - Suji-Mary ZACHARIAHSuji-Mary ZACHARIAH, en vue de l’obtention du grade de Docteur en Sciences pour l’Ingénieur, spécialité « Génie des Matériaux », présentera ses travaux intitulés : « Développement de composites polymère-carbone pour le blindage contre les interférences électromagnétique", en cotutelle internationale de thèse avec Mahatma Ghandi Univeristy, vendredi 12 décembre en Inde.

Date 12/12

Résumé

Développement de composites polymère-carbone pour le blindage contre les interférences électromagnétique.

Cette thèse décrit la synthèse et la caractérisation de matériaux hybrides polymère-carbone conducteurs pour le blindage contre les interférences électromagnétiques (EMI). Elle explore de multiples systèmes de matériaux et formes structurelles, en se concentrant sur les approches durables et l'amélioration des performances. La polyaniline (PANI) a été polymérisée in situ sur laine, ce qui a permis d'obtenir des composites de blindage flexibles. Des granulés de nanoplaquettes de PANI@graphène (GNP), y compris des variantes modifiées par tensioactif, ont été étudiés dans la bande X, soulignant l'importance des interactions interfaciales pour améliorer l'efficacité du blindage. Afin d'explorer les performances morphologiques, des composites PVA/PANI@GNP ont été préparés sous forme de films, d'aérogels et d'hydrogels. L'étude du comportement en fonction de la fréquence des films PVA/PANI@GNP dans les bandes X et K a illustré des mécanismes de blindage réglables, équilibrant la réflexion, l'absorption et la diffusion multiple avec des proportions de charges variées. Dans la dernière partie de cette thèse, des composites bicouches de nanofibres de cellulose (CNF), de biochar issu de la biomasse et de GNP ont été fabriqués, démontrant ainsi des voies durables vers un blindage CEM efficace. Dans tous les systèmes, les mécanismes de blindage à absorption dominante étaient prédominants, soulignant leur efficacité pour minimiser la pollution électromagnétique secondaire. Cette thèse illustre les relations structure-propriété des hybrides polymère-carbone, permettant ainsi la création de composites de blindage CEM à la fois écologiques et efficaces.

Mots clefs : polyaniline, graphène, cellulose, interférences électromagnétiques

Abstract

Development of Polymer-Carbon Based Composites for Electromagnetic Interference Shielding.

This dissertation outlines the synthesis and characterization of conductive polymer–carbon hybrid materials for electromagnetic interference (EMI) shielding. This explores multiple material systems and structural forms, focusing on sustainable approaches and performance refinement.  Polyaniline (PANI) was in-situ polymerized on wool, resulting in flexible shielding composites. PANI@graphene nanoplatelet (GNP) pellets, including surfactant-modified variants, were studied in the X-band, emphasizing the relevance of interfacial interactions in enhancing shielding efficacy. To explore morphology-driven performance, PVA/PANI@GNP composites were prepared in film, aerogel, and hydrogel forms. Investigation into the frequency dependent behaviour of PVA/PANI@GNP films in the X- and K-bands illustrated tunable shielding mechanisms, balancing reflection, absorption, and multiple scattering with varied filler proportions. In the last part of this dissertation, double layered composites of cellulose nanofiber (CNF), biochar derived from biomass, and GNP were fabricated, demonstrating sustainable pathways toward efficient EMI shielding. Across all systems, absorption-dominant shielding mechanisms were prominent, underscoring their effectiveness for minimizing secondary electromagnetic pollution. This dissertation illustrates structure–property relationships in polymer–carbon hybrids, serving both eco-friendly and efficient EMI shielding composites.

Key words: Polyaniline, graphene, cellulose, electromagnetic interference.

Membres du jury

• Dr Prosenjit SAHA, rapporteur, Maître de Conférences, JIS University
• Pr Prasanth RAGHAVAN, rapporteur, Professeur, Cochin University of Science and Technology (CUSAT)
• Pr Yves GROHENS, directeur de thèse, Professeur des Universités, Université Bretagne Sud, ComposiTIC, IRDL CNRS UMR 6027
• Pr Thomas SABU, co-directeur de thèse, Professeur des Universités, Mahatma Ghandi University
• Dr Suryasarathi BOSE, examinateur, Maître de Conférences, Indian Institute of Science, 
• Dr Hanna MARIA, examinatrice, Ingénieure de Recherche, Mahatma Ghandi University

Les travaux sont dirigés par Yves Grohens et Thomas Sabu

Cotutelle internationale de thèse avec Mahatma Ghandi University

École doctorale SPI.bzh

Informations pratiques

Vendredi 12 décembre

Heure française : 10h

Heure indienne : 14h30

Mahatma Ghandi University

Seminar Hall

Convergence Academia complex

Crédit photographique : ©Université Bretagne Sud. Service Communication