Thèse soutenue

Conception et intégration de microsystèmes sur un cylindre pour la mesure de ses déformations : application à un outil du domaine de la santé
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Wenbin Yang
Direction : Skandar Basrour
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences et technologie industrielles
Date : Soutenance le 24/11/2011
Etablissement(s) : Grenoble
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Techniques de l'Informatique et de la Microélectronique pour l'Architecture d'ordinateurs
Jury : Président / Présidente : Elisabeth Dufour-Gergam
Examinateurs / Examinatrices : Skandar Basrour, Agnes Bonvilain, Denis Favier, Philippe Didier, Denis Trystram, Luca Perniola
Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Combette, Christophe Malhaire, Joseph Dichy

Résumé

FR  |  
EN

L’objectif de cette thèse est de développer un cylindre instrumenté pour mesurer sa déflexion dans les applications médicales. Deux types de matériaux sont utilisés pour le cylindre : l'acier inoxydable et le NiTi. Des microjauges sont réparties le long du cylindre pour mesurer en temps réel sa déformation, permettant ainsi de guider le cylindre à sa destination envisagée dans un geste chirurgical. Plusieurs approches pour la mesure de déformation sont présentées et comparées, et la mesure de déformation par les microjauges piézorésistives semiconductrices intégrées sur le cylindre paraît la méthode optimale en tenant compte de la sensibilité, la compatibilité biomédicale et la faisabilité en microfabrication. Des analyses théoriques et par méthode d'éléments finis sont effectués pour analyser le comportement mécanique du cylindre en flexion mais aussi pour positionner et dimensionner les microjauges piézorésistives sur le cylindre. Un premier prototype a été réalisé et caractérisé pour vérifier la fonctionnalité de notre système.La réalisation des microjauges sur les cylindres se déroule par la microfabrication en salle blanche. Le germanium est utilisé comme le matériau piézorésistif. A cause de la spécificité géométrique des cylindres en tant que le substrat de la microfabrication, de nombreuses modifications sont apportées au procédé de fabrication 'standard' pour le dépôt et l'usinage des matériaux en surface du substrat métallique courbe. Le résultat de microfabrication est présenté, ainsi que l'analyse et les améliorations éventuelles du procédé actuel.