Cristallisation microfluidique

Nous avons développé une gamme d’outils microfluidiques pour l’acquisition de données thermodynamiques et cinétiques pour la cristallisation. Ces dispositifs utilisent la microfluidique digitale (formation de gouttes) pour les solutions aqueuses et le contrôle précis de la température des gouttes pour induire la cristallisation. La petite taille de ces cristalliseurs (< 100 nL) permet d’accéder à des conditions de cristallisation intéressantes, particulièrement pour l’étude du polymorphisme et des cinétiques de nucléation. En effet, puisque la fréquence de nucléation varie avec le volume des cristalliseurs, le temps moyen de nucléation est considérablement augmenté et supérieur au temps de croissance d’un cristal, ce qui permet de générer {un cristal par goutte}. De plus, la fragemention des cristalliseurs en un grand nombre de gouttes permet d’isoler les impuretés dans un nombre finie de gouttes et donc d’étudier la nucléation en condition de forte sursaturation, proche des mécanismes de nucléation homogène.

A chip for screening the nucleation kinetics of a water-soluble chemical. (Photo © P. Laval/J. Leng/LOF.)