Microfluidics

Durée

22h Th, 8h Pr, 16h Labo., 14h Proj.

Nombre de crédits

Enseignant

Tristan Gilet

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Ce cours est une introduction aux écoulements aux petites échelles, ainsi qu'au domaine émergent de la microfluidique. Contenu du cours: Diffusion, microfabrication, fluidique et conception de puces, contrôle et mesure d'écoulements, mélange laminaire, tension de surface, microfluidique multiphasique, microécoulements, locomotion à faible nombre de Reynolds, électromouillage et microfluidique digitale, électrohydrodynamique, techniques de séparation et de détection, applications en sciences de la vie.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Au terme du cours, l'étudiant aura une vue d'ensemble de la microfluidique. Il aura acquis une bonne intuition des écoulements aux petites échelles. Il maîtrisera les bases théoriques du domaine et sera capable de les appliquer, notamment lors du design de composants microfluidiques. Les problèmes et sessions de laboratoire (travail collectif) lui permettront de développer davantage son esprit de collaboration, et d'apprendre à profiter du background et du potentiel des autres étudiants. Il développera également son esprit critique, sa créativité et son aptitude à l'écriture de rapports scientifiques en anglais.

Savoirs et compétences prérequis

Prérequis: Physique, mécanique et chimie élémentaires(ex.: PHYS2020, PHYS2021, PHYS2022, CHIM0603, MECA0001, MECA0011, SYST0002)

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

La partie ex-cathedra comprend 12 exposés de 2h couvrant l'ensemble des thèmes. Les bases théoriques seront illustrées par un grand nombre d'exemples et d'applications.
Quatre sessions d'exercices (2h par séance) seront dédiées à la résolution de petits problèmes de mécanique des fluides aux échelles microscopiques, et de conception microfluidique. Les étudiants y travailleront en petits groupes. Huit sessions de laboratoire (2h chacune) seront organisées. Tout d'abord, les étudiants concevront leur propre laboratoire-sur-puce à l'aide d'un logiciel CAD. Ils construiront ensuite eux-même leur puce par soft-lithography (en salle blanche). Ils interfaceront leur puce et la testeront. Enfin, ils analyseront les données par traitement d'images. Un rapport de laboratoire (un par groupe, en Anglais) sera soumis à la fin des sessions.

Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance)

Présentiel

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Le cours n'est pas basé sur un unique ouvrage de référence existant. Il représente plutôt une synthèse de nombreux ouvrages et publications récentes. A la fin de chaque cours, plusieurs lectures couvrant les notions abordées dans l'exposé seront recommandées.

Modalités d'évaluation et critères

• 1 rapport de laboratoire (groupe). Pondération: 35%. La note est conservée de la première à la seconde session.
• Examen oral, incluant théorie (35%) et problèmes (30%).

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Le cours est donné au premier quadrimestre, le mercredi après-midi de 14h à 18h. La présence aux huit sessions de laboratoires est obligatoire - toute absence à ces sessions devra être officiellement justifiée.
Une version électronique des notes de cours et transparents sera disponible sur une Dropbox accessible aux étudiants en temps utile.

Contacts

Tristan Gilet Chargé de cours Microfluidics Lab Bureau: B52 - 0/424 Email: Tristan.Gilet@ulg.ac.be