Microfabrication de composants multifonctionnels par l'impression 3D de matériaux transparents «exotiques»

par Jean-loup Skora

Projet de thèse en Microtechniques

Sous la direction de Michel De labachelerie et de Sylwester Bargiel.

Thèses en préparation à Bourgogne Franche-Comté , dans le cadre de SPIM - Sciences Physiques pour l'Ingénieur et Microtechniques , en partenariat avec FEMTO-ST Franche Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies (laboratoire) et de Micro Nano Sciences et Systèmes (MN2S) (equipe de recherche) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    Les technologies d'impression 3D sont aujourd'hui source d'innovation, ouvrant de nouveaux champs d'applications avec des possibilités d'usinage et de sculpture 3D de différents matériaux durs et transparents (céramique, verre, silice fondue, etc...). Le projet de thèse consiste en l'étude de la fabrication de MOEMS à base de matériaux "exotiques" transparents grâce à une machine d'impression 3D pour microdispositifs en verre, installée au Centre de technologie MIMENTO. Le principe de la machine d'impression 3D associe l'insolation laser femto-seconde à la gravure humide de matériaux transparents. Le faisceau laser focalisé génère un effet d'absorption multi-photonique non linéaire, modifiant localement l'indice de réfraction et la sélectivité en gravure du matériau. Lorsque la partie exposée du substrat est immergée dans une solution de gravure chimique, une forme 3D est générée. L'impression 3D permet le prototypage rapide des composants microfluidiques, micro-optiques et micromécaniques.

  • Titre traduit

    Fabrication of multifunctionnal microcomponents by 3D printing of “exotic” transparent substrates


  • Résumé

    3D printing technologies are now a source of innovation, opening up new fields of applications with possibilities of machining and 3D sculpting of various hard and transparent materials (ceramic, glass, fused silica, etc...). The thesis project consists of the study of the fabrication of MOEMS based on transparent "exotic" materials by a 3D printing machine for glass microdevices, installed at the MIMENTO Technology Center. The principle of the 3D printing machine combines femto-second laser insolation with wet etching of transparent materials. The focused laser beam generates a non-linear multi-photon absorption effect, locally modifying the refractive index and the etching selectivity of the material. When the exposed part of the substrate is immersed in a chemical etching solution, a 3D shape is generated. 3D printing permits rapid prototyping of microfluidic, micro-optical and micromechanical components.