2014 MICROMAG – Polymère magnétique microstructurable dédié à l’intégration en microsystème fluidique

De nombreuses fonctions microfluidiques basées sur l’exploitation de champs magnétiques sont développées pour manipuler des micro-objets présentant des propriétés magnétiques (microbilles magnétiques, cellules magnétiquement labélisées,…). L’intégration hétérogène de matériaux magnétiques dans des systèmes polymères pose des problèmes de structuration 3D, de localisation de ces matériaux, et d’étanchéité des dispositifs fluidiques. L’objectif de ce projet est de développer un polymère composite, microstructurable et dont les propriétés magnétiques seront optimisées via l’assemblage et l’orientation des nano-charges, nanoparticules ou nano-filaments, magnétiques dans la matrice polymère.

Figure 1 : A,B : Images MEB de microstructures en polymère composite magnétique (i-PDMS)

Il s’agit d’obtenir un polymère composite microstructurable et dont les propriétés magnétiques se rapprochent de celles d’un matériau magnétique massif. Ces travaux permettront également d’acquérir une meilleure compréhension des mécanismes d’interactions magnétiques entre les nano-objets dans la matrice polymère (effet du facteur forme de (0D et 1D), de la concentration, de l’assemblage des nano-objets) et de leur impact sur les propriétés magnétiques des composites. Enfin, l’étude des forces magnétiques créées par des structures composites intégrées dans un canal microfluidique permettra le développement d’un démonstrateur dédié à la manipulation de microparticules magnétiques.

Intérêt sociétal, industriel

Le matériau composite développé dans ce projet est dédié à être implémenté dans des microsystèmes polymères nécessitant des fonctions magnétiques.
L’avancée technologique escomptée permettra de lever des verrous technologiques liés à l’intégration hétérogène et d’aboutir à des dispositifs performants moins coûteux.

Les principaux domaines d’applications envisagés sont le diagnostic biomédical, la biologie et l’environnement. Notamment, dans un contexte de développement de la médecine personnalisée et du diagnostic délocalisé (POC), la filière Technologie pour la Santé est particulièrement sensible aux avancées réalisées concernant les microsystèmes fluidiques.

Porteur de projet

Anne-Laure Deman INL UCB Lyon1

Budget : 207,5 k€ Durée : 3 ans 1/2

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