Lévitation diamagnétique sur micro-aimants : applications à la microfluidique digitale et à la biologie.

par Alain Masse

Thèse de doctorat en Sciences et technologie industrielles

Sous la direction de Gilbert Reyne et de Orphée Cugat.

Le président du jury était Anne-Marie Gue.

Le jury était composé de Sebastien Euphrasie, Stephanie Descroix, Marie Frenea-Robin, Frederic Dumas-Bouchiat, Julien Moncel, Stephane Richard.

Les rapporteurs étaient Francois Buret, Philippe Pernod, Moongyu Jang.


  • Résumé

    La lévitation diamagnétique est un des rares phénomènes permettant de soustraire des corps à la gravité. Si la répulsion diamagnétique est négligeable à nos échelles, elle devient significative aux petites dimensions, allant jusqu’à entraîner, sous certaines conditions, la mise en lévitation de micro-objets diamagnétiques. A travers le développement de microaimants, de modèles numériques et analytiques ainsi que de réalisations expérimentales, ces travaux explorent les potentialités de la lévitation diamagnétique de microgouttes et de particules dans un milieu paramagnétique. Ils démontrent notamment la possibilité de mesurer précisément l’interaction entre gouttes chargées en lévitation. Ces travaux analysent par ailleurs l’étude de cette lévitation combinée à une force diélectrophorétique. Cette étude ouvre de nouvelles perspectives pour le tri de bille diamagnétique basé sur leur taille ou leur susceptibilité. La diélectrophorèse ouvre le champ des possibilités en permettant d’actionner sans contact des micro-billes mises en lévitation.

  • Titre traduit

    Diamagnetic levitation based MEMS for biology, µfluidics and Filtering or Sorting


  • Résumé

    Diamagnetic levitation is one of the rare way to compensate action of gravity. This kind of repulsion is negligible at our scale. However, at microscale, this effect becomes significant and can achieve levitation of diamagnetic objects. Through the development of micromagnets of numerical and analytical models as well as experimental achievements , these works explore the potential of diamagnetic levitation microdroplets and particles in a paramagnetic environment. They especially demonstrate the ability to accurately measure the interaction between charged droplets levitated . These studies analyze further the study of this levitation combined with dielectrophoretic force . This study opens new perspectives for sorting diamagnetic ball based on their size or susceptibility. Dielectrophoresis opens possibilities in the field for actuating contactless microbeads levitated.


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