Les transformateurs piézoélectriques se positionnent aujourd'hui comme une alternative technologique séduisante face aux solutions classiquement utilisées pour générer des plasmas froids. Leur haute permittivité, faible tension d'alimentation et leur potentiel de miniaturisation en font une solution sérieuse et originale pour de nombreuses applications faibles puissances, notamment dans le domaine biomédical.

L'aptitude de ces matériaux à générer de forts champs électriques par une simple action mécanique est connue depuis longtemps et mise à profit dans des systèmes d'allumage élémentaires tels que les briquets. Si les premières utilisations des propriétés piézoélectriques ont été limitées à générer une étincelle, elles sont, à présent, utilisées pour maintenir le gaz environnant dans un état de plasma. Le développement d'un tel dispositif implique une compréhension du comportement électrodynamique de la céramique lorsqu'elle est en interaction avec la décharge.

En effet, lors de son fonctionnement, le transformateur subit de grandes déformations aux fréquences de résonance résultant des pertes électriques et mécaniques souvent convertis en chaleur. À ces effets s'ajoute l'influence proprement dite de la décharge sur le comportement électrique du dispositif. L'évolution dynamique non-linéaire de la décharge entraine une évolution critique des grandeurs électriques qu'il faut identifier. Ces grandeurs serviront par la suite de moyens de contrôle sur les décharges, au travers d'un dispositif d'asservissement en phase développé.

De plus, étant donné la configuration du processus de génération, qui positionne le matériau piézo comme source et siège de la décharge plasma, il devient nécessaire d'impliquer les effets de viabilité du dispositif. En effet, l'ionisation du milieu gazeux environnant le transformateur provoque des effets électroniques complexes, susceptibles d'entrainer des dépôts de charges à la surface du matériau.

C'est dans ce cadre, à l'interface entre le génie électrique et la science des matériaux, que des investigations sont menées afin d'établir une corrélation entre la structure du matériau et ses propriétés électriques. L'étude se focalise principalement sur l'évolution en surface de la structure cristalline et la composition chimique (cartographie Raman, DRX, EPMA), en liaison avec les propriétés globales du transformateur (paramètres électriques, fréquence) après décharge.