Contribution au développement de microcapteurs intégrés de viscoélasticité de fluides

Les propriétés viscoélastiques des fluides déterminent leur écoulement. L étude de ces propriétés a de nombreuses applications industrielles et académiques qui concernent la matière dite molle (polymères, colloïdes, tensioactifs, protéines, ...). L approche proposée permet d'étudier ces propriétés sur une gamme de fréquence allant de 1 à 100 kHz. La méthode utilise la mesure de la vibration d une microstructure actionnée électromagnétiquement et immergée dans le fluide à caractériser. La réponse en fréquence du système mécanique, mesurée optiquement ou électriquement, est caractéristique du milieu dans lequel la structure est immergée. Une méthode analytique dédiée aux micropoutres, pour l extraction des propriétés rhéologiques du milieu, a été améliorée tout au long de la thèse.La méthode analytique développée, pour être appliquée, nécessite la précision d un système optique complexe pour mesurer sans artefact les propriétés mécaniques de l interaction micropoutre-liquide. Ainsi les liquides opaques ne peuvent être caractérisés avec cette approche. De plus la mesure peut difficilement être intégrée dans un dispositif portable tout-électronique. Afin de pallier ces difficultés et de proposer une mesure de la viscoélasticité en milieu opaque, la stratégie de mesure du capteur jusqu au traitement des signaux ont été réévalués : (1) des microstructures en U ont été fabriquées, (2) une méthode de mesure intégrée a été mise en place et (3) une méthode de traitement à fréquence unique a été utilisée. Finalement, un liquide opaque viscoélastique, le yaourt, a pu être caractérisé in-situ tout au long de la fermentation lactique permettant de démontrer la validité et l applicabilité de la méthode mise en œuvre pour le suivi en temps réel de la viscoélasticité.The study of viscoelastic properties has many industrial and academic applications related to "soft matter" like polymers, colloids, surfactants or proteins. The present approach measures these properties in a frequency range from 1 to 100 kHz. The method uses the measurement of the vibration of a microstructure actuated electromagnetically and immersed in the fluid that has to be characterized. The frequency response of the mechanical system, which is measured optically or electrically, is characteristic of the environment in which the structure is immersed in. An analytical method dedicated to microcantilevers for the extraction of the rheological properties has been improved during this PhD thesis.The analytical method developed requires the accuracy of a complex optical system for measuring without artifact the mechanical properties of microcantilever-liquid interaction. Thus opaque liquids cannot be characterized with this sytem. In addition, the measurement cannot easily be integrated. To overcome these difficulties and provide the measurement of viscoelasticity into opaque medium, some strategy was reassessed: (1) U shaped microstructures were fabricated; (2) an integrated measurement method was developed and (3) a single frequency method was used to calculate the viscoelasticity.Finally, a viscoelastic and opaque liquid, such as yogurt, has been characterized in situ during the lactic fermentation to demonstrate the validity and the applicability of the method for the real-time monitoring of viscoelasticity.BORDEAUX1-Bib.electronique (335229901) / SudocSudocFranceF

Le thyristor parasite en technologie CMOS (application à la protection contre les décharges électrostatiques)

MONTPELLIER-BU Sciences (341722106) / SudocSudocFranceF

High-frequency viscoelastic measurements of fluids based on microcantilever sensing: New modeling and experimental issues

In general, microrheology is carried out using active or passive particle-tracking techniques. In the present paper, a novel technique based on the out-of-plane bending vibrations of a microcantilever beam immersed into a liquid is proposed for microrheological property measurement. We propose to analytically link the damped beam motion with the rheological properties of the fluid in order to establish a dynamic rheogram which spans at least one decade of the kiloHertz frequency domain. The latest improvements in terms of both analytical modeling and experimental set-up are detailed, along with a complete explanation of the calculation method. Four rheograms of Newtonian and non-Newtonian liquids obtained from the frequency response of three immersed cantilevers of different geometries are presented.This work was partially supported by the CPER Pôle 4N Nanosciences en Aquitaine (GP-206-action 216/1) with the contribution of the Conseil Régionald’ Aquitaine, the FEDER and the Ministry of Education and Research, by the French National Agency (MicRheo project no ANR-08-NANO-004) and by the Conseil Régionald’ Aquitaine (no 20091102001 )

A New Multi-Finger SCR-Based Structure for Efficient On-Chip ESD Protection

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Electrical Modeling of LSCRs in Deep Submicron CMOS Technologies for Circuit-Level Simulation of ESD

International audienceThis paper presents an electrical model of a parasitic LSCR that represents the inner currents before and after triggering. It relies on the standard LSCR model before triggering, and on a PiN diode model for the post-triggering behaviour. As an illustration, the model has been validated against silicon in both 0.18/spl mu/m and 0.13/spl mu/m technologies

Measurement of the rheological properties of Newtonian and non-Newtonian fluids using microcantilever deflection

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Evaluation of Changes Over Time in the Drug Burden and Medication Regimen Complexity in ESRD Patients Before and After Renal Transplantation

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Can microcantilevers probe the high-frequency viscoelastic properties of fluids?

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