Réalisation de prototypes pour microsystèmes incluant des micro-transducteurs à base de polymère conducteur pour des applications dans la santé (Document en Français)
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Modalités de diffusion de la thèse :
Modalités de diffusion de la thèse :
Auteur : Seurre Lauréline
Date de soutenance : 24-06-2021
Directeur(s) de thèse : Cattan Eric
- Soyer Caroline
Président du jury : Lissorgues Gaëlle
Membres du jury : Cattan Eric
- Soyer Caroline
- Buchaillot Lionel
- Khaldi Alexandre
- Le Bihan France
- Tran Van François
- Plesse Cédric
Rapporteurs : Le Bihan France
- Tran Van François
Laboratoire : Institut d'électronique, de micro-éléctronique et de nanotechnologie-Dpt d'opto-acousto-électronique partenaireRecherche_1 138736421 IEMN/OAE
Ecole doctorale : Sciences pour l'ingénieur (SPI)
Seurre, Lauréline
Nom
Seurre
Prénom
Lauréline
Nationalité
Français
Date de soutenance : 24-06-2021
Directeur(s) de thèse : Cattan Eric
Cattan, Eric
Nom
Cattan
Prénom
Eric
Soyer, Caroline
Nom
Soyer
Prénom
Caroline
Président du jury : Lissorgues Gaëlle
Lissorgues, Gaëlle
Nom
Lissorgues
Prénom
Gaëlle
Membres du jury : Cattan Eric
Cattan, Eric
Nom
Cattan
Prénom
Eric
Soyer, Caroline
Nom
Soyer
Prénom
Caroline
Buchaillot, Lionel
Nom
Buchaillot
Prénom
Lionel
Khaldi, Alexandre
Nom
Khaldi
Prénom
Alexandre
Le Bihan, France
Nom
Le Bihan
Prénom
France
Tran Van, François
Nom
Tran Van
Prénom
François
Plesse, Cédric
Nom
Plesse
Prénom
Cédric
Rapporteurs : Le Bihan France
Le Bihan, France
Nom
Le Bihan
Prénom
France
Tran Van, François
Nom
Tran Van
Prénom
François
Laboratoire : Institut d'électronique, de micro-éléctronique et de nanotechnologie-Dpt d'opto-acousto-électronique partenaireRecherche_1 138736421 IEMN/OAE
Ecole doctorale : Sciences pour l'ingénieur (SPI)
Discipline : Micro et nanotechnologies, acoustiques et télécommunications
Classification : Sciences de l'ingénieur
Mots-clés : Micro-transducteursPolymères conducteurs électroniquesMicro-fabrication
Conducteurs organiques Transducteurs Microtechniques
Résumé : Les polymères conducteurs électroniques (PCE) ont la capacité de se contracter et s’étendre de manière réversible en volume et/ou longueur en réponse à une stimulation extérieure, ce qui leur a valu le nom de « muscle artificiel ». Ces actionneurs peuvent également générer un signal électrique en réponse à une stimulation mécanique. Ils sont donc à la fois actionneurs et capteurs. Ces matériaux actifs représentent ainsi des candidats prometteurs pour le développement de systèmes micro-électro-mécaniques (MEMS) souples. Cette thèse consiste à développer et caractériser des micro-transducteurs à base de PCE pour la réalisation de microsystèmes sur supports souples. Pour répondre aux besoins de certaines applications, telle que la micro-robotique pour la saisie d’un objet par un micromanipulateur, des microactionneurs, avant intégration, ont été caractérisés en terme de déformation et de force par l’application d’une tension continue. L’étude de la dynamique d’actionnement fournit des résultats cruciaux pour améliorer la compréhension du matériau, et permettre de modéliser son fonctionnement afin de réaliser ensuite un contrôle des micro-transducteurs adéquat pour l’application visée. Les techniques de micro-fabrication, telles que la photolithographie et la gravure sèche, ont été adaptées afin de mettre en forme les actionneurs à l’échelle submillimétrique pour l’élaboration de démonstrateurs sur support souple, incluant les contacts électriques. Le procédé de micro-fabrication mis au point permet la mise en forme des micro-transducteurs dans des configurations complexes. Les deux démonstrateurs élaborés sont : un micro-capteur multicanaux et un micromanipulateur incluant trois doigts et un poignet, afin de disposer dans le futur d’un retour haptique. Les effets induits par chacune des étapes du procédé d’intégration sont observés. En effet, chaque étape de micro-fabrication peut avoir un impact sur les matériaux présents sur la plaquette de silicium. Cette étude est particulièrement intéressante pour déterminer les potentiels impacts sur les microtransducteurs et de ce fait, sur leur capacité à assurer leur fonction d’actionneur et de capteur, qui est ensuite étudiée et comparée à celles des micro-transducteurs non intégrés.
Classification : Sciences de l'ingénieur
Mots-clés : Micro-transducteursPolymères conducteurs électroniquesMicro-fabrication
Conducteurs organiques Transducteurs Microtechniques
Résumé : Les polymères conducteurs électroniques (PCE) ont la capacité de se contracter et s’étendre de manière réversible en volume et/ou longueur en réponse à une stimulation extérieure, ce qui leur a valu le nom de « muscle artificiel ». Ces actionneurs peuvent également générer un signal électrique en réponse à une stimulation mécanique. Ils sont donc à la fois actionneurs et capteurs. Ces matériaux actifs représentent ainsi des candidats prometteurs pour le développement de systèmes micro-électro-mécaniques (MEMS) souples. Cette thèse consiste à développer et caractériser des micro-transducteurs à base de PCE pour la réalisation de microsystèmes sur supports souples. Pour répondre aux besoins de certaines applications, telle que la micro-robotique pour la saisie d’un objet par un micromanipulateur, des microactionneurs, avant intégration, ont été caractérisés en terme de déformation et de force par l’application d’une tension continue. L’étude de la dynamique d’actionnement fournit des résultats cruciaux pour améliorer la compréhension du matériau, et permettre de modéliser son fonctionnement afin de réaliser ensuite un contrôle des micro-transducteurs adéquat pour l’application visée. Les techniques de micro-fabrication, telles que la photolithographie et la gravure sèche, ont été adaptées afin de mettre en forme les actionneurs à l’échelle submillimétrique pour l’élaboration de démonstrateurs sur support souple, incluant les contacts électriques. Le procédé de micro-fabrication mis au point permet la mise en forme des micro-transducteurs dans des configurations complexes. Les deux démonstrateurs élaborés sont : un micro-capteur multicanaux et un micromanipulateur incluant trois doigts et un poignet, afin de disposer dans le futur d’un retour haptique. Les effets induits par chacune des étapes du procédé d’intégration sont observés. En effet, chaque étape de micro-fabrication peut avoir un impact sur les matériaux présents sur la plaquette de silicium. Cette étude est particulièrement intéressante pour déterminer les potentiels impacts sur les microtransducteurs et de ce fait, sur leur capacité à assurer leur fonction d’actionneur et de capteur, qui est ensuite étudiée et comparée à celles des micro-transducteurs non intégrés.
Type de contenu : Texte
Format : PDF
Format : PDF
Identifiant : uvhc-ori-oai-wf-1-2903
Type de ressource : Thèse
Type de ressource : Thèse