Abstract FR:

L'aerogel de silice monolithique materialise le concept un peu mythique de l'isolant transparent. L'idee de placer ce materiau dans un double vitrage est seduisante, si l'on sait ameliorer sa transparence. L'objet de ce travail est de se donner les moyens de cette amelioration, par une meilleure connaissance de la structure de l'aerogel, et une meilleure comprehension des phenomenes physiques qui limitent son aptitude a transmettre les images. La structure de l'aerogel est complexe : elle se decline sur une large gamme dimensionnelle, du nanometre au micron, et conditionne son comportement optique a l'echelle macroscopique. Pour la premiere fois, une serie d'echantillons representant diverses options de composition chimique et de process ont ete soumis a un ensemble de techniques experimentales (diffusion des rayons x, microscopie a force atomique, microscopie electronique a transmission). Cette confrontation a permis de donner des resultats valides sur les tailles caracteristiques (taille de particule elementaire, d'amas), et de les relier a la formulation chimique. La transparence des differents echantillons a d'autre part ete quantifiee au moyen de la fonction de transfert optique-fto-, determinee a partir d'une methode originale par analyse d'image, et la aussi confrontee a une autre approche : la diffusion laser. Ce vaste programme experimental a permis de decrire de facon claire l'organisation hierarchique de la structure, d'evaluer sa sensibilite a la composition chimique du materiau, et d'identifier les amas d'amas comme principaux responsables de l'alteration de transparence, par l'effet de diffusion coherente. Une modelisation de la microstructure a ete entreprise pour valider cette interpretation : les premiers resultats sont promotteurs.