Caractérisation de nanofilms polymériques déposés par plasma froid : stabilité et propriétés mécaniques

Résumé

Le présent ouvrage s’inscrit dans le cadre des travaux sur les revêtements bioactifs pour endoprothèses couvertes (EC) du Laboratoire de Biomatériaux endovasculaires (LBeV) du Dr. Lerouge. Le but du projet était de caractériser mécaniquement de nouveaux polymères plasma (nommés PPE :N) développés spécifiquement pour améliorer la guérison autour des EC, ainsi que de déterminer l’effet de différents paramètres expérimentaux sur la stabilité en milieu aqueux de ces films fins (~100 nm). Un objectif sous-jacent consistait à déterminer l’intérêt de différentes méthodes de caractérisation sur notre film déposé par plasma froid. Les propriétés visées par notre mandat de caractérisation comportaient la stabilité en milieu hydraté sous différentes températures et différents pH, ainsi que pour des films déposés à plusieurs ratios de gaz et temps de déposition. De plus on a tenté d’évaluer le module élastique, la dureté, les modules conservatifs et dissipatifs, la résistance à la délamination, la déformation ultime du matériau. Les résultats du projet présenté ici ont été obtenus par le biais d’un système de microbalance dissipative à cristal de quartz (QCM-D), d’un nano-indenteur, d’un ellipsomètre et d’un banc de traction sous microscopie optique. Les hypothèses découlant de l’utilisation de ces méthodes de caractérisation incluent à prime abord que ces dernières seront efficaces dans l’analyse de notre type de matériau; de plus, comme pour la majorité des systèmes de caractérisation, il faut poser que les propriétés de notre matériau seront uniformes sur tout le volume de celui-ci (tant sur la surface pour le QCM-D qu’en profondeur pour la nanoindentation). Les résultats de QCM-D ont permis de déterminer que le meilleur compromis entre la stabilité et le contenu en amines primaires correspond au L-PPE :N dont le ratio de déposition des gaz R=NH3/C2H4 était de 0,75, et que ce ratio donne de bons résultats à différentes températures et pH de milieu aqueux. Les essais de nanoindentation ont permis de trouver une valeur de module réduit et de dureté de 8,0 et 0,4 GPa pour le revêtement de 2 μm et de 10,4 et 0,5 GPa pour le film de 200 nm. Ces propriétés sont supérieures à la plupart des polymères traditionnels et sont similaires à celles d’autres matériaux déposés par plasma froid, ce qui s’explique par un degré de réticulation probablement élevé quoiqu’impossible à déterminer directement. Il serait nécessaire, à ce stade du développement du L-PPE :N, de passer aux essais de stérilisation et d’implantation à blanc sur banc d’essai, afin de valider la tenue du film dans des conditions mimant la réalité.

Date	10 mai 2012
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Sophie Lerouge (Directeur(-trice))