In-situ non destructive testing of cementitous materials via embedded ultrasonic transducers made up of carbon nanotubes

Bérengère Lebental (1) , Frédéric Bourquin (1) , Jean Marie Caussignac (1) , Luiz Acauan (2) , Sébastien Sanaur (3) , Anne Ghis (2)

1 LCPC/MI - Division Métrologie et Instrumentation
2 CEA-LETI - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information
3 CMP-ENSMSE - Centre Microélectronique de Provence - Site Georges Charpak (CMP-GC)

Le suivi in-situ des matériaux est essentiel à la prédiction du vieillissement des constructions et à la prévention en temps réel de leurs défauts. Cette science a besoin de micro (voire nano) capteurs autonomes, économiques, et surtout implantables en grand nombre dans les matériaux cimentaires. La démonstration que de tels capteurs sont effectivement immergeables et qu'ils fournissent des informations exploitables constituera une rupture technologique majeure. En vue de cet objectif à long terme, cet article décrit un nouveau type de transducteur ultrasonique capacitif micromachiné (cMUT). Il s'agit d'un dispositif hautes-fréquences dont la membrane vibrante est constituée de nanotubes de carbone alignés. A ce jour, nous avons réalisé des membranes potentiellement adaptées à l'application visée. Les caractérisations sont en cours. Par ailleurs, notre modélisation a établi qu'un tel dispositif cMUT, utilisé dans l'eau entre 50 MHz et 5 GHz environ, pourrait mesurer les dimensions de pores dans une gamme comprise entre 10 nm et 10 µm.

Mots clés: TRANSDUCTEUR; NANOTECHNOLOGIE; CAPTEUR; POROSITE; MICROSTRUCTURE

Domaines: Matériaux

Bérengère Lebental, Frédéric Bourquin, Jean Marie Caussignac, Luiz Acauan, Sébastien Sanaur, et al.. In-situ non destructive testing of cementitous materials via embedded ultrasonic transducers made up of carbon nanotubes. NDTCE'09 Non-Destructive Testing in Civil Engineering, Jun 2009, France. 6p. ⟨hal-00865324⟩