Le dépôt électrophorétique (EPD) est une méthode de production de revêtements ou de films sur des objets électriquement conducteurs ou, dans certains cas, de création de composants et de matériaux autonomes à l’aide d’un processus appelé électrophorèse. Ce terme décrit la migration de particules chargées électriquement dans un liquide vers une électrode sous l’influence d’un courant électrique. Les petites particules en suspension dans un liquide ont souvent une charge électrique positive ou négative en raison de la façon dont leurs molécules interagissent avec celles du milieu. Si un courant continu est appliqué à travers la suspension à l’aide d’électrodes, les particules se déplaceront vers l’électrode avec la charge opposée. L’électrophorèse est couramment utilisée dans l’analyse biochimique et est devenue une partie importante de nombreux processus industriels.
Également connu sous le nom de revêtement électrophorétique ou revêtement électronique, le dépôt électrophorétique utilise l’objet à revêtir comme une électrode sur laquelle des particules de charges opposées sont déposées, formant une couche. Selon que l’électrode positive ou négative est utilisée, le processus peut être appelé électrodéposition anodique ou cathodique, respectivement. Là où les particules seraient normalement électriquement neutres, un composé pourrait leur être lié pour leur donner une charge électrique en suspension. La répulsion électrique qui en résulte entre les particules les empêche également de s’agglutiner.
Ce procédé a de nombreuses applications, notamment en nanotechnologie et en science des matériaux. Contrairement à la galvanoplastie, l’EPD peut être utilisé pour déposer une large gamme de substances non métalliques, ainsi que des métaux, et constitue une méthode relativement rapide et peu coûteuse pour appliquer un revêtement isolant ou protecteur sur de petits composants électriques. Normalement, cependant, le revêtement a une résistance électrique plus élevée que l’électrode, de sorte qu’au fur et à mesure que le processus se poursuit, le courant diminue avec l’augmentation de la résistance. Cela pourrait imposer des limites à son utilisation.
Il est également possible de retirer le dépôt de l’électrode pour former un objet séparé. Par exemple, le dépôt électrophorétique peut être utilisé pour déposer des nanotubes de carbone en suspension sur une électrode plate, formant un film mince de nanotubes qui peut ensuite être détaché. Les films de nanotubes de carbone ont de nombreuses applications, notamment les cellules solaires à couche mince, les piles à combustible et les écrans tactiles.
Le dépôt électrophorétique permet également la fabrication de nouveaux types de matériaux céramiques. Les matériaux composites peuvent être synthétisés en utilisant un mélange de nanoparticules dans une suspension, ce qui entraîne, par exemple, une résistance améliorée ou des propriétés électriques utiles. Une autre application importante concerne les matériaux à grades fonctionnels (FGM) ; il est possible de créer des objets composés de deux matériaux qui sont normalement incompatibles, peut-être en raison de taux de dilatation thermique différents, en assurant un gradient constant entre les deux plutôt qu’une frontière nette. Ceci est obtenu en faisant varier la composition de la suspension pendant l’électrophorèse. Les stratifiés composés de couches alternées de différents matériaux peuvent également être fabriqués simplement en basculant entre différentes suspensions.