2019-2020 / MECA0008-1

Microfluidics

Durée

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

Nombre de crédits

 Master : ingénieur civil biomédical, à finalité5 crédits 
 Master : ingénieur civil mécanicien, à finalité5 crédits 
 Master : ingénieur civil physicien, à finalité5 crédits 
 Master de spécialisation en nanotechnologie5 crédits 

Enseignant

Tristan Gilet

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

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 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

Huit 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 ; enseignement à distance)

Présentiel

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

  • 1 rapport de laboratoire (groupe). Pondération: 30%. La note est conservée de la première à la seconde session.
  • Examen oral (70%), incluant théorie et problèmes

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Le cours est donné au premier quadrimestre, le lundi 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