Stéphanie BRUYÈRE travaille au Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne dans l’équipe Surfaces et Interfaces d’Oxydes Métalliques. Dans son équipe, les chercheurs s’intéressent aux phénomènes physiques et chimiques qui se produisent lorsqu’on dépose des particules sur la surface d’un objet. Stéphanie étudie ce qu’il se passe lorsqu’on dépose de l’oxyde de cérium CeO2 sur des tubes de carbone infiniment petits (un million de fois plus petit qu’un millimètre). Pour pouvoir « voir » et comprendre ce qu’il s’est passé, elle doit utiliser un microscope très puissant qui permet d’observer l’infiniment petit.

Toutes les piles fonctionnent sur le même modèle : des réactions chimiques vont produire de l’électricité. Pour améliorer le rendement des piles, il faudrait pouvoir augmenter l’efficacité des réactions chimiques. Pour cela, des catalyseurs sont utilisés. Ce sont des composés qui vont aider la réaction. La plupart sont à base de platine qui coûte très cher !

Les chercheurs avec qui Stéphanie travaille, essaient de fabriquer un catalyseur à base d’oxyde de cérium (CeO2). Ce composé chimique coûte beaucoup moins cher que le platine, mais il est aussi moins performant. Lors d’une expérience, ils se sont aperçus que lorsqu’ils déposent de l’oxyde de cérium sur des tubes nanométrique de carbone, ils obtiennent une surface pleine de creux et de bosses, ce qui augmente la surface de contact entre le catalyseur et les autres composants de la pile. Et surtout ceci augmente l’efficacité du catalyseur ! Comme les tubes de carbone utilisés sont infiniment petits, le travail de recherche de Stéphanie consiste à observer le CeO2 sur les tubes à l’aide d’un microscope très puissant.

Stéphanie peut alors aider les chercheurs de son équipe à répondre à différentes questions : à quoi ressemble la couche de CeO2 sur les tubes ? De quoi la couche est-elle composée ? Comment les atomes qui la composent sont arrangés entre eux ? Quelle est l’influence du tube de carbone ? Une fois toutes les réponses connues, les chercheurs pourront continuer à améliorer leur catalyseur jusqu’à en obtenir un peu cher, sans platine, mais aussi efficace !

Fiche publiée en 2009