Modélisation, simulation a éléments finis et conception d'un microcapteur de pression dans les circuits microfluidique a base de PDMS composite C-PDMS.

Abstract

Dans ce travail, nous avons étudié divers aspect de la microfluidique touchant à la modélisation, la simulation par éléments finis (FEM) et la conception d'un microcapteur de pression intégrable directement dans un microcanal. Il s'agit de trouver une réponse à un besoin de miniaturisation, d'intégration avancée et de biocompatibilité nécessaire pour les systèmes microfluidiques axées autour des applications biologiques et médicales (BioMEMS et LOC). Nous avons utilisé un matériau innovant qui un polymère nanocomposite conducteur. De ce fait nous avons étudié et modélisé en plus les propriétés piézorésistives d'un polymère nanocomposite C-PDMS afin de pouvoir l'utiliser comme élément sensible dans la conception du capteur de micropression sous la forme d'un micropont. En partant de modèle préexistant lors de travaux antérieurs, des simulations par la méthode des éléments finis ont été effectuées pour valider la modélisation du comportement de deux types de capteur en condition de fonctionnement prenant en compte les phénomènes d'écoulement du fluide dans le microcanal et l'interaction fluidestructure avec le micropont pour la mesure de débit et une micromembrane pour la mesure de la pression. Nous nous sommes concentrés sur un fluide sanguin afin de pouvoir proposer un système de mesure innovant et original pour pouvoir mesurer la viscosité et la vitesse d'écoulement. Ces deux paramètres pourrons être directement convertie en signal électrique afin d'être traiter par une intelligence embarqué. Cette application pourrait ouvrir un horizon très prometteur afin de soulager des malades en temps réel.