Durée
22h Th, 8h Pr, 16h Labo., 14h Proj.
Nombre de crédits
Enseignant
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue anglaise
Organisation et évaluation
Enseignement au deuxième quadrimestre
Horaire
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: Applications et marchés de la microfluidique, microfabrication, conception fluidique et contrôle des puces, tension de surface et phénomènes capillaires, microfluidique centrifuge, microfluidique multiphasique, couplage diffusion/convection, locomotion à faible nombre de Reynolds, phénomènes électro-hydrodynamiques.
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: Introduction à la mécanique des fluides et aux équations de Navier-Stokes (ex: MECA0011), Physique (ex: PHYS2020, PHYS2021, PHYS2022), Chimie (ex: CHIM0603), mécanique (ex: MECA0001) et théorie des systèmes linéaires (ex: SYST0002).
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Neuf séances sont consacrées aux bases théoriques, aux exemples d'applications et aux exercices. Ces derniers consistent à résoudre des petits problèmes de mécanique des fluides aux échelles microscopiques, et de conception microfluidique. Les étudiants y travailleront en petits groupes.
Des sessions de laboratoire (min.2 demi-journées par étudiant) 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, à distance, hybride)
Présentiel
Adaptations organisationnelles liées au contexte sanitaire
cf. description en Anglais.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours
Le cours n'est pas encore 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
Vous trouverez ci-dessous les modalités d'évaluation envisagées pour les examens en présentiel et à distance ainsi que celle souhaitée en cas de session hybride. En fonction de l'évolution sanitaire, la modalité choisie vous sera communiquée au plus tard un mois avant le début de la session d'examen.
Toutes sessions confondues :
- En présentiel
évaluation écrite ( QCM, questions ouvertes )
- En distanciel
évaluation écrite ( QCM, questions ouvertes )
- Si évaluation en "hybride"
préférence en présentiel
Explications complémentaires:
- 1 rapport de laboratoire (groupe). Pondération: 30%. La note est conservée de la première à la seconde session.
- Examen écrit (70%, à livre ouvert), incluant théorie et problèmes
Stage(s)
Remarques organisationnelles
Le cours est donné au second quadrimestre, le mardi matin de 8h30 à 12h30. La présence aux 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 un serveur accessible aux étudiants en temps utile.
Contacts
Tristan Gilet Chargé de cours Microfluidics Lab Bureau: B52 - 0/420 Email: Tristan.Gilet@uliege.be