Fabrication de Circuits Opto-microfluidiques de Type "Laboratoire su Puce" par Impression Laser 2D et 3D de Matériaux Hybrides Organiques-inorganiques

Fabrication of Opto-microfluidic Circuits of the "Lab on Chip" Type, by 2D and 3D Laser Writing of Organic-inorganic Hybrid MaterialsFabrication de Circuits Opto-microfluidiques de Type

• Auteur / Autrice : Jinane Elias
• Direction : Pascal Etienne, Sylvie Calas-Etienne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique et astrophysique
• Date : Soutenance le 15/12/2021
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Charles Coulomb (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Csilla Gergely
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pascal Etienne, Sylvie Calas-Etienne, Benoît Cluzel, Mohamed Oubaha, Jihane Jabbour
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Benoît Cluzel, Mohamed Oubaha

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux hybrides

Microfluidique

Photonique

Photolithographie

Mots clés libres

Matériaux hybrides

Photolithographie

Circuits photoniques

Circuits microfluidique

Laboratoire sur puce

Hybrid Materials

Photolithography

Photonic Circuits

Microfluidic Circuits

Lab on Chip

Résumé

La microfluidique est l’ensemble de technologies permettant la manipulation et la caractérisation de fluides à des échelles micrométriques ou nanométriques. Elle peut être considérée à la fois comme une science visant à l’étude du comportement des fluides à l’intérieur de ces micro-canaux, et une technologie permettant la fabrication et l’utilisation de dispositifs microfluidiques. Ces dispositifs sont constitués d’une surface plane sur laquelle des capillaires et des chambres de réactions sont formés par photolithographie, moulage ou emboutissage. Des liquides en volumes micrométriques ou nanométriques sont ensuite insérés dans ces capillaires où ils sont déplacés, fractionnés, séparés ou mélangés pour obtenir des réactions chimiques. L’intérêt de travailler avec des volumes micrométriques, outre l’économie de moyens utilisés, réside dans l’accélération et l’automatisation du processus.Les puces et réacteurs microfluidiques peuvent être simples ou instrumentés (électrodes, capteurs, optiques, pompes…), la tendance étant à la complexification des outils, intégrant de plus en plus d’instruments sans pour autant être accompagnée d’une augmentation du prix. Lorsqu'une intégration optique est effectuée, on parle d'opto-microfluidique.Le travail proposé sera de construire un prototype de dispositif avec un double objectif :- Amélioration de la résolution des circuits de microfluidique par utilisation des nouvelles technologies de photoinscription Laser 2D et 3D haute résolution- Pousser l'intégration en implantant sur la même puce, à la fois le circuit microfluidique et un composant optique intégré.

Microfluidics are the set of technologies that allow the manipulation and characterization of fluids at micrometric or nanometric scales. It can be considered both as a science aimed at studying the behavior of fluids within these micro-channels, and a technology allowing the manufacture and use of microfluidic devices. These devices consist of a flat surface on which capillaries and reaction chambers are formed by photolithography, molding or stamping. Liquids in micrometric or nanometric volumes are then inserted into these capillaries where they are displaced, fractionated, separated or mixed to obtain chemical reactions. The interest of working with micrometric volumes, besides the economy of means used, lies in the acceleration and automation of the process.Microfluidic chips and reactors can be simple or instrumented (electrodes, sensors, optics, pumps ...), the tendency being to the complexity of tools, integrating more and more instruments without being accompanied by an increase in price. When an optical integration is performed, it is called opto-microfluidics.The proposed work will be to build a prototype device with a dual purpose:- Improved resolution of microfluidic circuits by using new high-resolution 2D and 3D laser photo-labeling technologies- Push the integration by implanting on the same chip, both the microfluidic circuit and an integrated optical component.