Recherche Avancée

Thèse soutenue

Conception, réalisation et caractérisation des microcanaux pour les applications microfluidiques

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Matthieu Gaudet
Direction : Jean-Christophe Camart, Lionel Buchaillot
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Électronique
Date : Soutenance en 2006
Etablissement(s) : Lille 1

Résumé

FR

Dans le contexte des laboratoires sur puce (LOC), le composant microfluidique de base reste avant tout le microcanal, indispensable au déplacement de colonnes de liquide au sein du microsystème. La géométrie du microcanal et sa conception technologique sont directement liées aux applications auxquelles sont dédiés les LOC. Les travaux rapportés reprennent l'ensemble des étapes de la réalisation de trois types de microcanaux originaux. Le microcanal est d'abord considéré comme base de la fabrication d'une micropompe à contraction pariétale. Il s'agit d'une structure de multicouches utilisant différents oxydes et du nitrure de silicium. Le microcanal est ouvert par gravure au difluorure de xénon d'une couche sacrificielle de silicium polycristallin. Des électrodes déposées sur le microcanal permettent, sous l'effet de forces électrostatiques, l'effondrement des structures et la création d'un flux de liquide. Nous nous intéressons ensuite à l'utilisation d'un phénomène de diffraction afin de réaliser le microcanal dans une couche de résine SU-8 en une unique étape d'exposition aux ultra-violet. Une étude basée sur l'évolution du coefficient d'absorption d'une couche de résine épaisse durant son exposition permet la mise en place d'un modèle analytique. Le microcanal est ensuite testé et supporte une pression de 20,3 bars. Enfin, un nouveau type de microcanal basé sur une fente capillaire est utilisé pour la fabrication d'une source d'électronébulisation. Une étude, issue de résultat numérique, porte sur le remplissage spontané d'une fente capillaire ainsi qu'à la forme du ménisque dans le cas d'une structure dissymétrique afin d'améliorer son rendement d'ionisation. Un spectre de masse obtenu avec une telle source est ensuite réalisé et comparé à celui obtenu avec une source standard.