Formation de micromatériaux par évaporation microfluidique

La microévaporation est une technologie microfluidique récente permettant la formation aux petites échelles (10 µm) d’états denses depuis des solutions diluées.
La miniaturisation offre de contrôler finement la vitesse de concentration du soluté, et le de confiner pour permettre une croissance dirigée, à rythme contrôlé, de cristaux moléculaire à colloïdaux

La microévaporation intègre la pervaporation dans des systèmes microfluidiques. L’échange du solvant, l’eau le plus souvent, au travers d’une membrane de PDMS entre un compartiment gazeux et un compartiment liquide permet d’évacuer le solvant en continu. Ceci induit un écoulement de compensation et concentre un éventuel soluté.

Le rythme de concentration est fixé par la géométrie (épaisseur de membrane, longueur des canaux, …) mais aussi la concentration dans le réservoir et la mobilité de l’espèce en solution. Ces paramètres donnent un excellent contrôle–tant statique que dynamique–de la trempe en concentration imposée au soluté.

En chemin vers les hautes concentrations, les systèmes étudiés présentent souvent des transitions de phase vers des états denses. Nous exploitons ceci pour former des solides aux petites échelles et les mettre en forme in situ grâce à la géométrie imposée par les microsystèmes.

 

 

référence

Collaborations
– A. Ajdari, PCT, ESPCI, Paris
– A. Marin et P. Tabeling, MMN, ESPCI, Paris
– M. Atlan, Optique Physique, ESPCI, Paris