FR2884243A1 - Dispositif et procede de commutation par electromouillage - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de commutation par électromouillage, comportant :- des moyens de déplacement d'une goutte de liquide par électromouillage, comportant un substrat hydrophobe (8) et au moins deux électrodes d'électromouillage (4-1, 4-2, 4-3),- un premier et au moins un deuxième conducteurs (11, 12), dits conducteurs de contact, avec lesquels une goutte (2) de liquide conducteur peut entrer en contact électrique, dans un premier état dans lequel la goutte est en contact électrique avec seulement le premier conducteur et dans un deuxième état dans lequel la goutte est en contact électrique avec le premier et le deuxième conducteurs.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE COMMUTATION

PAR ELECTROMOUILLAGE

DESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR L'invention concerne le domaine des micro-commutateurs.

Il existe de tels commutateurs qui mettent en oeuvre une goutte de liquide, ce qui permet d'éviter l'utilisation de contacts solide - solide, sujets à l'usure.

L'article de J. Kim, W. Shen, L. Latorre, and C.-J. Kim, intituled "A Micromechanical Switch with Electrostatically Driven Liquid-Metal Droplet", Proc. Int. Conf. Solid-State Sensors and Actuators (Transducers'01), June 2001, Munich, Germany, pp. 748-751, décrit un micro-commutateur mettant en oeuvre une goutte de mercure. Cette goutte de mercure est déplacée par électrocapillarité, ce qui permet d'ouvrir et de fermer un circuit électrique.

Les inconvénients de ce système résident d'abord dans l'utilisation d'un métal liquide (le mercure).

En outre, la valeur de la tension des 25 lignes à commuter polarise la goutte et peut modifier l'état du commutateur.

Le dispositif utilise un substrat dans lequel une cavité est destinée à contenir la goutte de mercure. Comme expliqué dans ce document, la préparation de ce substrat nécessite l'élaboration d'un masque spécifique, ce qui pose un problème technologique supplémentaire.

Selon ce dispositif connu, il est en outre nécessaire que la tension à commuter soit nulle pendant le déplacement de la goutte; de même la tension des électrodes de déplacement de la goutte doit être nulle ou à un potentiel flottant pendant le passage de courant dans la ligne commutée. En effet, en général on ne connaît pas la tension de cette ligne, il peut donc y avoir un déplacement non voulu de la goutte. A chaque changement d'état il faut remettre les lignes à commuter à un potentiel flottant.

Il semble en outre impossible de remplacer une goutte: la goutte est enfermée dans sa cavité, dans laquelle elle est placée manuellement ou par condensation.

Ce système de commutateur selon l'art antérieur ne permet pas la réalisation de fonctions plus complexes.

Il se pose donc le problème de trouver un nouveau micro commutateur ne présentant pas les limitations et problèmes exposés ci-dessus.

EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention concerne d'abord un dispositif de commutation par électromouillage, comportant: - des moyens de déplacement d'une goutte de liquide par électromouillage, comportant un substrat hydrophobe et au moins deux électrodes d' électromouillage, un premier et au moins un deuxième conducteurs dits conducteurs de contact, avec lesquels une goutte de liquide conducteur peut entrer en contact électrique, dans un premier état dans lequel la goutte est en contact électrique avec seulement le premier conducteur et dans un deuxième état dans lequel la goutte est en contact électrique avec le premier et le deuxième conducteurs, - des moyens pour commuter par électromouillage une goutte entre le premier état et le deuxième état.

Selon l'invention la forme d'une goutte d'un liquide conducteur est modifiée par électromouillage, sur une surface plane hydrophobe, entre un premier état et un état, étiré par rapport au premier état; dans le premier deuxième état, la goutte est en contact avec un premier conducteur porté à un potentiel donné, mais n'est pas en contact avec le deuxième conducteur, qui peut être à un potentiel flottant.

Dans le deuxième état, la goutte est en contact avec les deux conducteurs, le deuxième étant ainsi porté sensiblement au potentiel du premier.

La goutte n'est donc pas déplacée, contrairement au dispositif de l'art antérieur, mais étirée depuis la première position vers la deuxième position.

De préférence le liquide utilisé pour la goutte est un liquide ionique. Un tel liquide remplace avantageusement le mercure, car beaucoup moins toxique et moins contaminant. En outre le liquide ionique préférable à l'eau car l'électrolyse n'y est pas possible; on peut donc faire passer des courants importants dans le liquide ionique, sans risque de dégrader le liquide.

Au moins un des deux conducteurs de contact peut comporter une électrode d'électromouillage dépassivée.

Un dispositif selon l'invention peut comporter un capot à surface hydrophobe faisant face à la couche hydrophobe du substrat, au moins un des deux conducteurs de contact comportant une électrode disposée dans le capot, une portion de la surface hydrophobe de ce capot étant soit gravée soit présentant une épaisseur suffisamment faible pour laisser passer des charges électriques.

Les moyens pour commuter une goutte peuvent comporter des moyens pour commuter une tension appliquée à au moins une électrode d'électromouillage, dite électrode de commutation, entre une première valeur, pour laquelle la goutte n'est pas en contact avec le deuxième conducteur et une deuxième valeur, pour laquelle la goutte est en contact avec le deuxième conducteur.

L'invention permet de réaliser des fonctions logiques, par un schéma permettant de s'affranchir des inconvénients des dispositifs connus exposés ci-dessus.

Les fonctions logiques définissent l'état des lignes en contact avec les gouttes et des électrodes; cet état est soit 0, c'est à dire un potentiel nul, ou de référence, soit 1, c'est-à-dire un potentiel V non nul ou différent du potentiel de référence, où V est une tension compatible avec l'électromouillage, permettant l'étalement ou le déplacement d'une goutte.

Ainsi à tout instant la position et la forme de la goutte est définie par l'état des lignes et des électrodes.

L'invention permet notamment de réaliser un dispositif de formation d'une fonction complément d'une tension (Va), dite tension d'entrée, comportant: - un premier et un deuxième dispositif de commutation tel que décrit ci-dessus, les deux deuxièmes conducteurs étant reliés à un conducteur unique, dit conducteur de sortie, - des moyens pour appliquer la tension d'entrée (Va) aux deux électrodes de commutation des deux dispositifs de commutation.

Elle concerne également un dispositif de commutation tel que décrit cidessus, comportant une première et une deuxième électrode de commutation permettant de déformer la goutte suivant deux directions différentes.

Un dispositif selon l'invention peut comporter une première et une deuxième électrodes de commutation, disposées en parallèle par rapport à la première électrode d'électromouillage et par rapport à un conducteur de sortie.

Un dispositif de commutation selon l'invention peut comporter une première et une deuxième électrodes de commutation, disposées en série par rapport à la première électrode d'électromouillage et par rapport à un conducteur de sortie.

L'invention concerne également un dispositif de formation d'une fonction ET à partir de deux tensions (Va, Vb), dite tensions d'entrée, comportant: un premier et un deuxième conducteur d'entrée pour y appliquer respectivement une première et une deuxième tension d'entrée, - un premier et un deuxième dispositifs de formation d'une fonction complément, tel que décrit ci-dessus, associés respectivement au premier et au deuxième conducteur d'entrée, - un premier dispositif de commutation, tel que décrit ci-dessus, un deuxième dispositif de commutation, tel que décrit ci-dessus, - la sortie du premier dispositif de formation d'une fonction complément étant appliquée aux deuxièmes électrodes de commutation des premier et deuxième dispositifs de commutation, - la sortie du deuxième dispositif de formation d'une fonction complément étant appliquée aux premières électrodes de commutation des premier et deuxième dispositifs de commutation, - les conducteurs de sortie des première et deuxième dispositifs de commutation étant reliés à une sortie unique.

L'invention concerne également un dispositif de formation d'une fonction OU à partir de deux tensions (Va, Vb), dite tensions d'entrée, comportant: un premier et un deuxième conducteur d'entrée pour y appliquer respectivement une première et une deuxième tension d'entrée, - un premier dispositif de commutation, tel que décrit ci-dessus, un deuxième dispositif de commutation, tel que décrit ci-dessus, - le premier conducteur d'entrée étant appliqué aux deuxièmes électrodes des premier et deuxième dispositifs de commutation, - le deuxième conducteur d'entrée étant appliqué aux premières électrodes des premier et deuxième dispositifs de commutation, - les conducteurs de sortie des première et deuxième dispositifs de commutation étant reliés, par une sortie unique, à un dispositif de formation d'une fonction complément.

Un dispositif selon l'invention peut comporter des moyens de déplacement de gouttes par électromouillage pour amener les gouttes vers ou sur une première électrode d'un micro commutateur selon l'invention.

Des moyens d'évacuation peuvent permettre d'emmener une goutte à partir d'une zone de contact. Il s'agit de préférence de moyens de déplacement de gouttes par électromouillage, tels qu'une pluralité d'électrodes disposées sous au moins une des surfaces hydrophobes, lesdites électrodes pouvant définir une pluralité de chemins d'évacuation.

L'invention concerne également un procédé de commutation à l'aide d'une goutte de liquide conducteur, par électromouillage, comportant: -la déformation de la goutte de liquide conducteur, sur un substrat hydrophobe, entre un premier état dans lequel la goutte est en contact électrique avec seulement un premier conducteur de contact et un deuxième état dans lequel la goutte est en contact électrique avec le premier conducteur de contact et un deuxième conducteur de contact.

Dans un tel procédé, la goutte peut être commutée par application d'une tension à au moins une électrode d'électromouillage, dite électrode de commutation, entre une valeur, pour laquelle la goutte n'est pas en contact avec le deuxième conducteur et une valeur, pour laquelle la goutte est en contact avec le deuxième conducteur.

L'invention concerne également un procédé de formation d'une fonction complémentaire d'une tension (Va), dite tension d'entrée, comportant l'application de ladite tension d'entrée: - à une première électrode de commutation pour maintenir une première goutte de liquide en contact électrique avec un premier conducteur et sans contact avec un deuxième conducteur, - à une deuxième électrode de commutation pour maintenir une deuxième goutte de liquide en contact électrique avec un troisième conducteur et avec ledit deuxième conducteur.

Elle concerne également un procédé de formation d'une fonction ET à partir de deux tensions (Va, Vb), dite tensions d'entrée, comportant: - la formation, d'une première et d'une deuxième tensions, complémentaires respectivement des première et deuxième tensions d'entrée, - l'application de ces première et deuxième tensions complémentaires à un premier dispositif de commutation et à un deuxième dispositif de commutation tels que décrits ci-dessus, la première tension complémentaire étant appliquée aux deuxièmes électrodes de commutation des premier et deuxième dispositifs de commutation, la deuxième tension complémentaire étant appliquée aux premières électrodes de commutation des premier et deuxième dispositifs de commutation, - les conducteurs de sortie des premier et deuxième dispositifs de commutation étant reliés à une sortie unique.

L'invention concerne également un procédé de formation d'une fonction OU à partir de deux tensions (Va, Vb), dite tensions d'entrée, comportant: l'application de ces première et deuxième tensions à un premier dispositif de commutation tel que décrit ci-dessus et à un deuxième dispositif de commutation tel que décrit ci-dessus, la première tension étant appliquée aux deuxièmes électrodes de commutation des premier et deuxième dispositifs de commutation, la deuxième tension étant appliquée aux premières électrodes de commutation des premier et deuxième dispositifs de commutation, - les conducteurs de sortie des première et deuxième dispositifs de commutation étant reliés à une sortie unique, -le signal de cette sortie unique étant ensuite inversé selon un procédé tel que décrit ci-dessus.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

- Les figures 1A - 1C représentent le principe de déplacement de gouttes, par électromouillage, - la figure 2 représente une goutte en position étirée sur un dispositif d'électromouillage; - les figures 3A et 3B représentent une goutte en vue de dessus, avant et après étirement par électromouillage, - la figure 4 représente une configuration fermée de dispositif de déplacement de gouttes, - les figures 5A et 5B représentent une configuration mixte de dispositif de déplacement de gouttes, - les figures 6 et 7A - 7B représentent un dispositif de déplacement de gouttes, dans lequel le capot supérieur est muni d'une électrode, - la figure 8 représente un procédé de commutation selon l'invention, - les figures 9A et 9B représentent un dispositif par électromouillage, en vue de dessus, avant commutation et dans un état commuté, - la figure 9C représente une autre configuration d'un dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention, - les figures 10 - 13 représentent des variantes d'un dispositif selon l'invention, - les figures 14A - 14D représentent la réalisation d'une fonction complément selon l'invention, - les figures 15A - 15B représentent la réalisation d'une fonction logique ET selon l'invention, - les figures 16A - 16B représentent la réalisation d'une fonction logique OU selon l'invention, - les figures 17A - 17D représentent la mise en oeuvre d'une fonction logique ET selon l'invention, - les figures 18A - 18D représentent un réservoir microfluidique pour un dispositif selon l'invention.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Un dispositif selon l'invention met en oeuvre un dispositif de déplacement ou de manipulation de gouttes de liquide, par électromouillage.

Le principe de l'électromouillage sur diélectrique et du déplacement et de la manipulation de gouttes de liquide, mis en oeuvre dans le cadre de l'invention, est illustré sur les figures 1A - 1C dans le cadre d'un système dit de type ouvert .

Des exemples de dispositifs mettant en oeuvre ce principe sont décrits dans l'article de M.G. Pollack, A.D. Shendorov, R.B. Fair, intitulé Electro-wetting-based actuation of droplets for integrated microfluidics , Lab Chip 2 (1) (2002), 96-101.

Les forces utilisées pour le déplacement de gouttes de liquide sont alors des forces électrostatiques.

Le document FR 2 841 063 décrit un dispositif mettant en oeuvre, en outre, un caténaire en regard des électrodes activées pour le déplacement.

Une goutte 2 repose sur un réseau 4 d'électrodes, dont elle est isolée par une couche diélectrique 6 et une couche hydrophobe 8 (figure 1A).

Le caractère hydrophobe de cette couche signifie que la goutte a un angle de contact, sur cette couche, supérieur à 90 .

Les électrodes 4 sont elles-mêmes formées en surface d'un substrat 1.

Lorsque l'électrode 4-1 située à proximité de la goutte 2 est activée, à l'aide de moyens 14 de commutation, dont la fermeture établit un contact entre cette électrode et une source de tension 13 via un conducteur commun 16, la couche diélectrique 6 et la couche hydrophobe 8 entre cette électrode activée et la goutte sous tension agissent comme une capacité.

La contre-électrode 10 permet un éventuel déplacement par électromouillage à la surface de la surface hydrophobe; elle maintient un contact électrique avec la goutte pendant un tel déplacement.

Cette contre-électrode peut être soit un caténaire comme dans FR -2 841 063, soit un fil enterré soit une électrode planaire dans le capot d'un système confiné (un tel système confiné est décrit plus loin).

En système ouvert, si il n'y a pas de déplacement, il est possible d'étaler la goutte sur la surface hydrophobe, sans contre-électrode. C'est par exemple le cas si la goutte peut être amenée sur la surface hydrophobe par un système de dispense classique, les électrodes 4-1, 4-2 servant uniquement à étaler ou déformer la goutte à l'endroit où elle a été déposée.

La goutte peut être éventuellement déplacée de proche en proche (figure 1C), sur la surface hydrophobe 8, par activation successive des électrodes 4-1, 4-2,... etc, le long du caténaire 10.

Il est donc possible de déplacer des liquides, mais aussi de les mélanger (en faisant s'approcher des gouttes de liquides différents), et de réaliser des protocoles complexes.

Les documents cités ci-dessus donnent des exemples de mises en oeuvre de séries d'électrodes adjacentes pour la manipulation d'une goutte dans un plan, les électrodes pouvant en effet être disposées de manière linéaire, mais aussi en deux dimensions, définissant ainsi un plan de déplacement des gouttes.

Comme illustré sur la figure 2, l'activation simultanée de plusieurs électrodes, désignées sur cette figure par les références 4-1, 4-2, 4-3, va permettre, qu'il y ait eu déplacement de la goutte ou pas, d'allonger la goutte 2 suivant la direction voulue, cette direction étant en fait déterminée par les électrodes 4-1, 4-2, 4-3 sélectionnées.

Les figures 3A et 3B représentent une vue de dessus du système, dans laquelle les électrodes 4 sont schématisées par des carrés, la goutte étant toujours désignée par la référence 2.

Avant activation des électrodes, celle-ci repose sur l'une d'entre elles; après activation des électrodes 4-1, 4-2, 4-3, 4-4, la goutte est étirée et positionnée au dessus de ces quatre mêmes électrodes. La figure 2 représente le cas où seules trois électrodes sont sélectionnées, étirant ainsi la goutte sur ces 3 électrodes.

Cet étirement peut aussi être réalisé avec deux électrodes seulement.

La figure 4 représente un autre mode de réalisation d'un dispositif de déplacement ou de manipulation de gouttes mettant également en oeuvre l'électromouillage, de type système fermé ou confiné.

Sur cette figure, des références numériques identiques à celles des figures 1A - 1C y désignent des mêmes éléments.

Ce dispositif comporte en outre un substrat supérieur 100, de préférence également recouvert d'une couche hydrophobe 108. Cet ensemble peut être éventuellement transparent, permettant une observation par le haut.

Les figures 5A et 5B, sur lesquelles des références numériques identiques à celles de la figure 2 y désignent des éléments identiques ou similaires, représentent un système mixte déplacement ou de manipulation de gouttes, dans lequel une goutte 2 est initialement en milieu ouvert (figure 5A), l'activation d'électrodes 4-1, 4-2, 4-3 permettant un aplatissement de la goutte (figure 5B), en système fermé, dans une zone où le système est muni d'un capot, comme illustré ci-dessus en liaison avec la figure 4.

La figure 6 représente une variante du système fermé, avec un capot conducteur 100, comportant une électrode ou un réseau d'électrodes 112, ainsi qu'une couche isolante 106 et éventuellement une couche hydrophobe 108.

Le caténaire 10 des figures précédentes est remplacé, dans ce mode de réalisation, par l'électrode 112. L'activation de cette électrode 112 et des électrodes 4 permet de déplacer la goutte dans la position voulue puis de l'étirer ou de la déformer, pour l'amener sur le trajet d'un faisceau lumineux 50.

Les figures 7A et 7B, sur lesquelles des références numériques identiques à celles de la figure 6 y désignent des éléments identiques ou similaires, représentent un système mixte, dans lequel une goutte 2 est initialement en milieu ouvert (figure 7A), l'activation d'électrodes 4-1, 4-2, 4-3 permettant un aplatissement de la goutte (figure 7B), en système fermé, dans une zone où le système est muni d'un capot, comme illustré ci-dessus en liaison avec la figure 6.

Comme en configuration ouverte, une configuration fermée ou mixte permet un étalement d'un goutte en fonction des électrodes d'électromouillage activées.

Typiquement, la distance entre un éventuel conducteur 10 (figures 1A - 5B) d'une part et la surface hydrophobe 8 d'autre part est par exemple comprise entre 1 pm et 100 pm ou 500 pm.

Ce conducteur 10 peut se présenter par exemple sous la forme d'un fil de diamètre compris entre 10 pm et quelques centaines de pm, par exemple 30pm ou encore 200 pm. Ce fil peut être un fil d'or ou d'aluminium ou de tungstène ou d'autres matériaux conducteurs.

Lorsque deux substrats 1, 100 sont utilisés (figures 2 - 5B), ils sont distants d'une distance comprise entre, par exemple, 10 pm ou 50 pm et 100 pm ou 200 pm ou 500 pm. Ils peuvent être maintenus séparés par des espaceurs obtenus en structurant par usinage une couche en un matériau tel qu'une résine, par exemple de type SU8, ou une couche de film sec photosensible du type Ordyl.

Quel que soit le mode de réalisation considéré, une goutte de liquide 2 pourra avoir un volume compris entre, par exemple, 1 nanolitre et quelques microlitres, par exemple entre 1 nl et 5 pl ou 10 pl.

En outre chacune des électrodes 4 aura par exemple une surface de l'ordre de quelques dizaines de pm' (par exemple 10 pm') jusqu'à 1 mm', selon la taille des gouttes à transporter, l'espacement entre électrodes voisines étant par exemple compris entre 1 pm et 10 pm.

La structuration des électrodes 4 peut être obtenue par des méthodes classiques des micro-technologies, par exemple par photolithographie.

Des procédés de réalisation de puces incorporant un dispositif selon l'invention peuvent être directement dérivés des procédés décrits dans le document FR-2 841 063.

Des conducteurs, et notamment des conducteurs 110 peuvent être réalisés par dépôt d'une couche conductrice et gravure de cette couche suivant le motif approprié de conducteurs, avant dépôt de la couche hydrophobe 108. Le motif peut être quelconque, et notamment celui retenu dans le cadre de la présente invention pour des électrodes d'un dispositif de centrifugation ou de pompage tel que décrit plus loin.

Les électrodes peuvent être réalisées par dépôts d'une couche métallique (par exemple en un métal choisi parmi Au, Al, ITO, Pt, Cr, Cu) par photolithographie. Le substrat est ensuite recouvert d'une couche diélectrique, par exemple en Si3N4 ou en SiO2. Ces électrodes ont une épaisseur comprise entre 50 pm et plusieurs centaines de fun, par exemple 200 pm ou 500 pm. Les mêmes considérations valent pour l'électrode ou les électrodes du substrat 100.

Un dépôt d'une couche hydrophobe 8, 108 est effectué, comme par exemple un dépôt de téflon liquide réalisé à la tournette. Comme produits possibles, on peut citer le Dupont AF, ou la cytop .

La couche 6, 106 diélectrique est par exemple en oxyde de silicium ou en parylène ou en nitrure de silicium.

La plaque supérieure 100 peut être réalisée en plastique ou en verre ou en silicium. Un autre exemple est le polycarbonate.

Un tel dispositif de déplacement de gouttes peut mettre en oeuvre un réseau bidimensionnel d'électrodes qui vont permettre, de proche en proche, de déplacer des liquides dans ou sur un plan, de les mélanger, afin de réaliser des déplacements ou des protocoles complexes.

Dans le cas du mode de réalisation avec caténaires 10 (figures 1A -3B), un ensemble bidimensionnel (2D) de ces caténaires peut être réalisé audessus de l'ensemble 2D d'électrodes 4. Dans le cas du mode de réalisation avec contre-électrode 112 incorporée dans le capot 100 (figures 4 - 5B), cette contre-électrode peut aussi avoir une structure bidimensionnelle.

Un tel dispositif de manipulation de gouttes peut en outre comporter des moyens qui vont permettre de commander ou d'activer les électrodes 4, par exemple un ordinateur type PC et un système de relais connectés au dispositif ou à la puce, tels les relais 14 de la figure 1A, ces relais étant pilotés par les moyens de type PC.

Le fonctionnement d'un dispositif selon l'invention va être expliqué dans le cadre d'une configuration ouverte. Ainsi on considère le cas, illustré sur la figure 8, où le conducteur 10 est interrompu. L'extrémité 13 d'un deuxième conducteur 12, qui peut être à un potentiel flottant, est située à faible distance de l'extrémité 11 du premier conducteur 10. Cette distance est telle que si, comme expliqué ci-dessus, la goutte 2, après avoir été amenée à l'extrémité 11 du conducteur 10, est étirée, elle met, dans sa position 2' représentée en traits interrompus sur la figure 4A, les deux extrémités 11 et 13 en contact et porte le conducteur 12 au même potentiel que le conducteur 10.

L'opération inverse peut alors être effectuée, la goutte retrouve alors sa position 2 initiale et le conducteur 12 n'est plus au potentiel du conducteur 10.

Dans cette opération, la goutte 2 est étirée, mais non pas déplacée. En outre, le contact est réalisé par étirement de la goutte sur une surface plane, et non dans une cavité.

Une commutation ou un changement d'état résulte donc d'un étirement de la goutte afin de mettre en contact deux lignes 10, 12. Ce principe est donc différent du commutateur de l'état de l'art, dans lequel le changement d'état résulte d'un déplacement d'une goutte.

A l'état initial, la goutte 2 peut être formée sur une électrode réservoir, comme cela sera expliqué plus loin, et être étirée sur une autre électrode voisine 4-3.

Du point de vue logique, on va supposer que le potentiel 0 des électrodes 4 conduit la goutte à s'étaler.

Comme on le voit sur la figure 9A, on modifie l'état de la ligne 12 par la commande Va sur l'électrode 4-3. Si Va = 1, la goutte ne s'étale pas sur cette électrode. La ligne 12 est donc à un potentiel flottant. Si Va = 0, alors la goutte s'étale au-dessus des deux électrodes 4-2 et 4-3 et la goutte vient connecter la ligne 12, dont l'état devient identique au caténaire 10 qui est l'état 1 (figure 9B).

On réalise ainsi un commutateur logique en micro-fluidique, plus simple que celui décrit dans l'art antérieur.

Un autre mode de réalisation est illustré sur la figure 9C: la commutation de la goutte vers un deuxième conducteur 12, 12' varie suivant la direction de déformation imposée à la goutte par l'activation des électrodes d'électromouillage.

Un dispositif selon l'invention peut également être à configuration fermée, du type de celle illustrée en figures 4 - 7B.

Dans ce cas, illustré en figure 10, la goutte 2 va, par étirement ou déformation comme dans le cas précédent, être commutée entre un premier état et un deuxième état. Il est préférable, dans ce cas, d'avoir une différence de tension faible ou nulle entre le conducteurs 112 et les conducteurs 10 et 12, pour éviter tout risque de réaction ou de chauffage de la goutte 2.

Dans les modes de réalisation déjà exposés, la goutte est, par étirement ou déformation, amenée en contact avec deux conducteurs situés parallèlement au substrat 1 ou situés entre le substrat 1 et la capot 100.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention (figure 11), en configuration fermée, le deuxième substrat ou le capot 100 comporte deux électrodes ou deux conducteurs 112, 112'. Pour chacun de ces conducteurs, la couche de matériau hydrophobe présente une zone 107, 107' pour laquelle la couche de matériau hydrophobe est soit nulle (le conducteur correspondant 112, 112' du capot est alors apparent depuis la cavité), soit suffisamment faible pour laisser passer un courant ou des charges. Une portion 107, respectivement 107', de la couche 108 du capot 100 est

par exemple gravée, de sorte qu'une goutte 2 de liquide conducteur permet de réaliser un contact avec le conducteur 112, respectivement 112' (goutte en position étirée 2') du capot. On peut aussi laisser subsister dans la zone 107 et/ou la zone 107', une couche hydrophobe très fine, par exemple de l'ordre de quelques dizaines de nm pour du téflon; elle est alors poreuse aux charges électriques. Il n'est alors pas nécessaire, dans ce cas, de graver complètement la couche hydrophobe 108 dans cette zone.

L'épaisseur de couche hydrophobe permettant une certaine porosité aux charges, suffisante pour assurer une circulation du courant avec la contre électrode 112, respectivement 112', dépendra du matériau de la couche 108. Dans le cas du téflon, on trouve des indications à ce sujet dans le document de S.-K. Cho et al., spliting a liquid droplet for electrowetting - based microfluidics , Proceedings of 2001 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, Nov. 11 -16, New York. En ce qui concerne le téflon, une couche de 20 nm, ou par exemple inférieure à 30 nm, est suffisante pour laisser passer des charges. Pour chaque matériau hydrophobe et/ou isolant, un test pourra être réalisé en fonction de l'épaisseur déposée afin de déterminer si le potentiel voulu est atteint en ce qui concerne l'électrode 112.

Selon l'invention le passage d'un état à un autre peut être commandé par le passage d'un contact de la goutte avec une zone de la couche 108 où cette dernière est inexistante ou faible, à un contact de la goutte avec deux zones de cette couche où cette dernière est inexistante ou faible.

Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention (figure 12A: vue de côté ; figure 12B: vue de dessus), en configuration ouverte (mais qui pourrait être aussi bien en configuration fermée), deux électrodes 4-1' et 4-2' du substrat 1 sont non passivées et non recouvertes par la couche hydrophobe 8. Les zone non passivées du premier substrat sont désignées par les références 17 et 17'.

Les deux électrodes 4-1' et 4-2' sont donc utilisées en tant que zones de contact pour deux états, l'un dans lequel la goutte 2 est uniquement en contact avec l'électrode 4-1', et l'autre dans lequel la goutte 2 est en contact avec les deux électrodes 4-1' et 4-2'.

Le passage de l'un à l'autre s'effectue par électromouillage par activation d'électrodes situées entre les électrodes dépassivées.

Enfin il est possible de combiner les divers modes de réalisation cidessus. Par exemple, en figure 13 un dispositif selon l'invention combine un capot, avec un électrode 112 dont une zone ou portion 107 est sans couche hydrophobe, ou présente une couche hydrophobe d'épaisseur très fine, et deux conducteurs 11, 12 disposés dans la cavité entre les deux substrats, parallèlement aux surfaces de ces deux substrats qui délimitent ladite cavité.

Ainsi la commutation peut avoir lieu entre la zone 107 et le conducteur 12.

Des fonctions complexes peuvent être élaborées à partir d'une des configurations de base exposées ci-dessus.

La figure 14A représente une fonction complément , de sorte que la sortie 12 ne soit jamais à un potentiel flottant.

Sur cette figure, au moins 4 électrodes 4-1, 4-2, 4-1', 4-2' sont concernées. Les électrodes 4-1 et 4-1' sont respectivement à l'état 1 et 0, tandis que les électrodes 4-2 et 4-2' sont à un potentiel initialement quelconque Va.

Chacun des deux caténaires 10 et 10' joue le même rôle, respectivement pour l'électrode 4-1, et pour l'électrode 4-1', que déjà expliqué cidessus pour le caténaire 10 vis-à-vis de l'électrode 4-1.

Deux états sont alors possibles.

Lorsque Va = 1 (figure 14B), la goutte 21r située sur l'électrode 4-1, reste sur cette électrode, tandis que la goutte 21' s'étire vers la branche 121, du caténaire 12. Le caténaire 12 est alors au potentiel Vc = 0, complémentaire de Va = 1.

Lorsque Va = 0 (figure 14C), la goutte 21,, située sur l'électrode 4-1', reste sur cette électrode, tandis que la goutte 21 s'étire vers la branche 121 du caténaire 12. Le caténaire 12 est alors au potentiel Vc = 1, complémentaire de Va = O. La fonction complément expliquée ci-dessus en liaison avec les figures 14A - 14C peut être symbolisée par un seul bloc I, comme illustré en figure 14D, qui transforme donc une tension Va en son complément Va.

A l'aide de cette fonction de base, on peut réaliser des fonctions plus complexes, par exemple une fonction ET comme illustré sur les figures 15A et 15B.

Le dispositif de la figure 15B met en oeuvre deux dispositifs 13, 13' de type complément tels que décrits ci-dessus en liaison avec les figures 14A - 14C.

Des électrodes 4-1, 4-1', 4-20, 4-21, 4-21', 4-20', sont disposées comme indiqué sur la figure 15B.

A l'électrode de stockage 4-1 de la goutte 21 sont associées deux électrodes de commutation 4-20, 4-21, disposées en parallèle par rapport au conducteur de sortie 121: si la goutte 21 est présente sur l'une et/ou l'autre de ces électrodes de commutation, le contact avec l'électrode 121 est assuré.

A l'électrode de stockage 4-1' de la goutte 2'1 sont associées deux électrodes de commutation 4-20', 4-21', disposées en série par rapport au conducteur de sortie 12'1: si la goutte 21 n'est pas présente sur ces deux électrodes de commutation, le contact avec l'électrode 12'1 n'est pas assuré.

Les électrodes 4-1 et 4-1' sont portées respectivement à l'état 1 et 0 (cette convention est arbitraire, la convention inverse est également possible).

On retrouve également sur la figure 15B les caténaires 10 et 10' respectivement pour l'électrode 4-1, et l'électrode 4-1' que déjà expliqué ci-dessus dans le cadre des figures 14A - 14C.

Le conducteur 12 est séparé en deux parties 121 et 121', qui correspondent respectivement aux électrodes 4-20, 4-21 et 4-21'.

Les tensions Va et Vb appliquées respectivement aux éléments 13 et 13' sont transformées en leurs compléments respectifs Vaet Vb.

La première de ces tensions est appliquée aux électrodes 4-21 et 4-21', tandis que la deuxième tension est appliquée aux électrodes 4-20 et 4-20'.

Dans un premier bloc d'électrodes constitué des électrodes 4-1, 4-20 et 421, ces deux dernières étant disposées en parallèle par rapport à la première, il suffit que l'une des deux électrodes 4-20 et 4-21 soit activée pour qu'une goutte 21 initialement disposée au-dessus de l'électrode 4-1 s'étale pour venir en contact avec l'électrode 121.

Dans un deuxième bloc d'électrodes constitué des électrodes 4-1', 4-20' et 4-21', toutes les trois disposées en série, il faut que les deux électrodes 4-20' et 4-21' soient activées pour qu'une goutte 2'1 initialement disposée au-dessus de l'électrode 4-1' s'étale pour venir en contact avec l'électrode 12'1.

Si Va et Vb sont tous deux égaux à 1, la goutte 2'1 placée sur l'électrode 4-l'peut s'étaler jusqu'à l'électrode 12'1. Il en résulte que la ligne de sortie 12 est placée à l'état 1.

Si l'un au moins des potentiels Va et Vb est égal à 0, la goutte 21 placée sur l'électrode 4-1 peut s'étaler jusqu'à l'électrode 121. Il en résulte que la ligne de sortie 12 est placée à l'état O. Les figures 17A - 17D expliquent le fonctionnement de ce dispositif.

Lorsque Va = Vb = O (figure 17A), les électrodes 4-20 et 4-21 sont toutes deux à l'état 1 (symbolisé par les hachures), et la goutte 21 est étirée et contacte à la fois l'électrode 10 et l'électrode 12.

Les électrodes 4-20' et 4-21' sont également toutes deux à l'état 1 (encore symbolisé par les hachures), et la goutte 2'1 reste au-dessus de l'électrode 4-1' (qui est à l'état 0 , symbolisé par des points), sans contacter l'électrode 12'1.

Il en résulte un état de sortie 0 .

Lorsque Va = 1 et Vb = 0 (figure 17B), les électrodes 4-1 et 4-20 sont toutes deux à l'état 1, tandis que l'électrode 4-21 est à l'état 0 , et la goutte 21 est étirée sur les électrodes 4-1 et 4-20 et contacte à la fois l'électrode 10 et l'électrode 121.

Les électrodes 4-21 et 4-21' sont toutes deux à l'état 0, tandis que l'électrode 4-20' est à l'état 1; la goutte 2'1 reste cependant au-dessus de l'électrode 4-1' (qui est à l'état 0 ), car l'électrode 4-20' est à l'état 1 , et cette goutte ne contacte donc pas l'électrode 12'1.

Il en résulte, là encore, un état de sortie 0 .

Lorsque Va = 0 et Vb = 1 (figure 17C), les électrodes 4-1 et 4-21 sont toutes deux à l'état 1, tandis que l'électrode 4-20 est à l'état 0 , et la goutte 21 est étirée sur les électrodes 4-1 et 4-21 et contacte à la fois l'électrode 10 et l'électrode 121.

Les électrodes 4-21 et 4-21' sont toutes deux à l'état 1, tandis que l'électrode 4-20' est à l'état 0; la goutte 2'1 est étirée au-dessus des électrodes 4-1' et 4-20' mais pas au-dessus de l'électrode 4-21'. Cette goutte n'est donc pas en contact avec l'électrode 12'1.

Il en résulte, là encore, un état de sortie 0 .

Lorsque Va = Vb = 1 (figure 17D), les électrodes 4-20 et 4-21 sont toutes deux à l'état 0, et la goutte 21 est maintenue au-dessus de l'électrode 41, en contact avec l'électrode 10 mais pas avec l'électrode 12.

Les électrodes 4-1', 4-20' et 4-21' sont également toutes trois à l'état 0, et la goutte 2'1 est étirée au-dessus de ces trois électrodes. Elle contacte donc à la fois les électrodes 10' et 12'1 Il en résulte un état de sortie 1 .

Au final, le dispositif remplit bien la fonction ET, puisqu'il lui est associé le tableau logique I suivant: b = 0 b = 1 a= 0 c= 0 c= 0 a= 1 c= 0 c= 1 A l'aide de la fonction de base décrite ci-dessus en liaison avec les figures 14A - 14C, on peut également réaliser une fonction OU comme illustré sur les figures 16A et 16B.

Le dispositif de la figure 16B met en oeuvre un dispositif 23 de type complément tel que décrits ci-dessus en liaison avec les figures 14A 14C.

Des électrodes 4-1, 4-1', 4-20, 4-21, 4-21', 4-20', sont disposées comme indiqué sur la figure 15B.

Les électrodes 4-1 et 4-1' sont respectivement à l'état 1 et 0 (là encore, la convention inverse peut être adoptée).

On retrouve également les caténaires 10 et 10' respectivement pour l'électrode 4-1, et l'électrode 4-1' ainsi que déjà expliqué ci-dessus dans le cadre des figures 14A - 14C.

Le conducteur 12 est séparé en deux parties 121 et 121', respectivement connectées aux électrodes 4-20 et 4-21'.

Deux tensions d'entrée Va et Vb sont appliquées au système.

La première de ces tensions est appliquée aux électrodes 4-21 et 4-21', tandis que la deuxième tension est appliquée aux électrodes 4-20 et 4-20'.

Dans un premier bloc d'électrodes constitué des électrodes 4-1, 4-20 et 421, ces deux dernières étant disposées en parallèle par rapport à la première, il suffit que l'une des deux électrodes 4-20 et 4-21 soit activée pour qu'une goutte 21 initialement disposée au-dessus de l'électrode 4-1 s'étale pour venir en contact avec l'électrode 121.

Dans un deuxième bloc d'électrodes constitué des électrodes 4-1', 4-20' et 4-21', toutes les trois disposées en série, il faut que les deux électrodes 4-20' et 4-21' soient activées pour qu'une goutte 2'1 initialement disposée au-dessus de l'électrode 4-1' s'étale pour venir en contact avec l'électrode 12'1.

Si Va et Vb sont tous deux égaux à 0, la goutte 2'1 placée sur l'électrode 4-1' peut s'étaler jusqu'à l'électrode 12'1. Il en résulte que la ligne de sortie 12 est placée à l'état 1 (c'est la potentiel du conducteur 10', mais aussi le résultat de l'opération (non a) et (non b) ), dont le complément est O. On obtient donc bien le résultat de l'opération logique 0 ou 0 = O. Si Va et Vb sont tous deux égaux à 1, la goutte 21 placée sur l'électrode 4-1 peut s'étaler jusqu'à l'électrode 121. Il en résulte que la ligne de sortie 12 est placée à l'état 0 (c'est la potentiel du conducteur 10, mais aussi le résultat de l'opération (non a) et (non b) ), dont le complément est 1. On obtient donc bien le résultat de l'opération logique 1 ou 1 = 1.

Si les potentiels Va et Vb sont respectivement égaux à 0 et à 1, la goutte 21 placée sur l'électrode 4-1 peut s'étaler sur l'électrode 4-21, jusqu'à l'électrode 121. La goutte 2'1 placée sur l'électrode 4-1' ne peut s'étaler sur l'électrode 4-21'. Il en résulte que la ligne de sortie 12 est placée à l'état 0 (c'est la potentiel du conducteur 10, mais aussi le résultat de l'opération (non a) et (non b) ), dont le complément est 1. On obtient donc bien le résultat de l'opération logique 1 ou 0 = 1. Le même résultat est obtenu avec des potentiels Va et Vb respectivement égaux à 1 et à 0.

Les électrodes des figures 10 - 17D peuvent être activées selon un schéma souhaité par un opérateur, cette activation étant par exemple réalisée à l'aide des moyens de commande des tensions des électrodes des figures 1A 5B déjà décrits ci-dessus.

Ce ou ces ensembles peuvent également permettre de prélever une goutte à partir d'un réservoir tel que décrit ci-dessous en liaison avec les figures 18A - 18D.

Des électrodes permettent d'emmener, toujours par électromouillage, les gouttes utilisées pour un contact comme illustré sur les figures 10 -17D.

Un dispositif selon l'invention peut être réalisé à l'aide des techniques de micro-technologie, comme expliqué à la suite des explication relatives aux figures 1A - 5B, et avec des matériaux tels que mentionnés dans ce même passage.

Un dispositif selon l'invention, peut aussi comporter une alimentation en liquide pour la formation des gouttes. Par exemple le liquide est stocké dans des puits ou réservoirs et des gouttelettes sont extraites de ce puits par électromouillage.

Les figures 18A - 18D représentent comment peut être réalisé un réservoir 121.

Un liquide 210 à dispenser est déposé dans un puits 121 de ce dispositif (figure 18A). Ce puits est par exemple réalisé dans le capot supérieur 100 du dispositif. La partie inférieure, représentée de manière schématique sur les figures 18A - 18D, est par exemple similaire à la structure des figures 1A-1C.

3 électrodes 41', 42', 43', similaires aux électrodes 4 de déplacement de gouttes de liquide, sont représentées sur les figures 18A -18D.

L'activation de cette série d'électrodes 41', 42', 43' conduit à l'étalement d'une goutte à partir du puits 121, et donc à un segment liquide 201 comme illustré sur la figure 18C.

Puis, on coupe ce segment liquide en désactivant une des électrodes activées (électrode 42' sur la figure 18C). On obtient ainsi une goutte 2, comme illustré sur la figure 18D.

On utilise donc une série d'électrodes 41', 42', 43' d'électromouillage pour étirer du liquide du réservoir 121 en un doigt 201 (figures 18B et 18C) puis pour couper ce doigt 201 de liquide (figure 18D) et former une goutte 2 qui va pouvoir être emmenée vers tout site de mesure comme décrit ci-dessus.

On peut appliquer ce procédé en insérant des électrodes telles que les électrodes 41' entre le réservoir 121 et une ou plusieurs électrode 42' dite électrode de coupure.

Le liquide conducteur utilisé pour les gouttes 2, 2', 21r peut être un liquide un gel conducteur, ou un matériau fusible à basse température (par exemple: plomb, ou étain, ou indium ou argent ou alliage d'au moins deux de ces matériaux) qui, par changement de phase, induit un contact définitif ou temporairement fixé (le changement de phase peut être en effet réversible), ou encore une colle conductrice (se durcissant ou se solidifiant par polymérisation par exemple). La réalisation d'un contact définitif, ou encore du blocage d'un commutateur selon l'invention, peut en effet être utile, pour ne pas alimenter électriquement le contacteur ou les fonctions logiques tout en maintenant l'étalement de la goutte. Ainsi le commutateur ou la fonction logique ne consomme de l'énergie que pendant le changement d'état.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de commutation par électromouillage, comportant: -des moyens de déplacement d'une goutte de liquide par électromouillage, comportant un substrat hydrophobe (8) et au moins deux électrodes d'électromouillage (4-1, 4-2, 4-3, 4-4), un premier et au moins un deuxième conducteurs (10, 11, 12, 107, 107', 17, 17'), dits conducteurs de contact, avec lesquels une goutte (2) de liquide conducteur peut entrer en contact électrique, dans un premier état dans lequel la goutte est en contact électrique avec seulement le premier conducteur et dans un deuxième état dans lequel la goutte est en contact électrique avec le premier et le deuxième conducteurs, - des moyens pour commuter par électromouillage une goutte entre le premier état et le deuxième état.

2. Dispositif selon la revendication 1, au moins un des deux conducteurs de contact comportant une électrode d'électromouillage dépassivée (4-2, 44).

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, comportant un capot (100) à surface hydrophobe (108) faisant face à la couche hydrophobe du substrat, au moins un des deux conducteurs de contact comportant une électrode (112, 112') disposée dans le capot, une portion de la surface hydrophobe de ce capot étant soit gravée soit présentant une épaisseur suffisamment faible pour laisser passer des charges électriques (107, 107') .

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, les moyens pour commuter une goutte comportant des moyens pour commuter une tension appliquée à au moins une électrode d'électromouillage, dite électrode de commutation, entre une première valeur, pour laquelle la goutte n'est pas en contact avec le deuxième conducteur et une deuxième valeur, pour laquelle la goutte est en contact avec le deuxième conducteur.

5. Dispositif de formation d'une fonction complément d'une tension (Va), dite tension d'entrée, comportant: - un premier et un deuxième dispositif de commutation selon la revendication 4, les deux deuxièmes conducteurs (121r12'1) étant reliés à un conducteur unique (12), dit conducteur de sortie, - des moyens pour appliquer la tension d'entrée (Va) aux deux électrodes de commutation (4-2, 4-2') des deux dispositifs de commutation.

6. Dispositif de commutation selon l'une des revendication 1 à 4, comportant une première et une deuxième électrode de commutation (4-2, 42') permettant de déformer la goutte suivant deux directions différentes.

7. Dispositif de commutation selon l'une des revendications 1 à 4, comportant une première et une deuxième électrodes de commutation (4-20, 4-21), disposées en parallèle par rapport à la première électrode (4-1) d'électromouillage et par rapport à un conducteur de sortie (121).

8. Dispositif de commutation selon l'une des revendications 1 à 4, comportant une première et une deuxième électrodes de commutation (4-20', 4-21'), disposées en série par rapport à la première électrode d'électromouillage et par rapport à un conducteur de sortie (12'1).

9. Dispositif de formation d'une fonction ET à partir de deux tensions (Va, Vb), dite tensions d'entrée, comportant: - un premier et un deuxième conducteur d'entrée (130, 130') pour y appliquer respectivement une première et une deuxième tension d'entrée, - un premier et un deuxième dispositifs (13, 13') de formation d'une fonction complément, selon la revendication 5, associés respectivement au premier et au deuxième conducteur d'entrée, un premier dispositif de commutation, selon la revendication 7, un deuxième dispositif de commutation, selon la revendication 8, - la sortie du premier dispositif (13) de formation d'une fonction complément étant appliquée aux deuxièmes électrodes de commutation des premier et deuxième dispositifs de commutation, - la sortie du deuxième dispositif (13') de formation d'une fonction complément étant appliquée aux premières électrodes de commutation des premier et deuxième dispositifs de commutation, - les conducteurs de sortie (121r 12'1) des première et deuxième dispositifs de commutation étant reliés à une sortie unique (12).

10. Dispositif de formation d'une fonction OU à partir de deux tensions (Va, Vb), dite tensions d'entrée, comportant: un premier et un deuxième conducteur 15 d'entrée (130, 130') pour y appliquer respectivement une première et une deuxième tension d'entrée, un premier dispositif de commutation, selon la revendication 7, un deuxième dispositif de commutation, 20 selon la revendication 8, - le premier conducteur d'entrée (130) étant appliqué aux deuxièmes électrodes des premier et deuxième dispositifs de commutation, - le deuxième conducteur d'entrée (130') 25 étant appliqué aux premières électrodes des premier et deuxième dispositifs de commutation, - les conducteurs de sortie (121r 12'1) des première et deuxième dispositifs de commutation étant reliés, par une sortie unique (12), à un dispositif (23) de formation d'une fonction complément.

11. Procédé de commutation à l'aide d'une goutte de liquide conducteur, par électromouillage, comportant: - la déformation de la goutte de liquide conducteur, sur un substrat hydrophobe, entre un premier état dans lequel la goutte est en contact électrique avec seulement un premier conducteur de contact et un deuxième état dans lequel la goutte est en contact électrique avec le premier conducteur de contact et un deuxième conducteur de contact (11, 12, 107, 107', 17, 17').

12. Procédé selon la revendication 11, la goutte étant commutée par application d'une tension à au moins une électrode d'électromouillage (41, 4-2, 4-3, 4-4), dite électrode de commutation, entre une valeur, pour laquelle la goutte n'est pas en contact avec le deuxième conducteur et une valeur, pour laquelle la goutte est en contact avec le deuxième conducteur.

13. Procédé de formation d'une fonction complémentaire d'une tension (Va), dite tension d'entrée, comportant l'application de ladite tension d'entrée: - à une première électrode de commutation (4-2) pour maintenir une première goutte de liquide (21) en contact électrique avec un premier conducteur (10) et sans contact avec un deuxième conducteur (121), - à une deuxième électrode de commutation (4-2') pour maintenir une deuxième goutte de liquide (2'1) en contact électrique avec un troisième conducteur (10') et avec ledit deuxième conducteur (12'1).

14. Procédé de formation d'une fonction ET à partir de deux tensions (Va, Vb), dite tensions d'entrée, comportant: - la formation, selon le procédé de la revendication 15, d'une première et d'une deuxième tensions, complémentaires respectivement des première et deuxième tensions d'entrée, - l'application de ces première et deuxième tensions complémentaires à un premier dispositif de commutation selon la revendication 7 et à un deuxième dispositif de commutation selon la revendication 8, la première tension complémentaire étant appliquée aux deuxièmes électrodes de commutation des premier et deuxième dispositifs de commutation, la deuxième tension complémentaire étant appliquée aux premières électrodes de commutation des premier et deuxième dispositifs de commutation, - les conducteurs de sortie (121, 12'1) des première et deuxième dispositifs de commutation étant reliés à une sortie unique (12).

15. Procédé de formation d'une fonction OU à partir de deux tensions (Va, Vb), dite tensions d'entrée, comportant: - l'application de ces première et deuxième 30 tensions à un premier dispositif de commutation selon la revendication 7 et à un deuxième dispositif de commutation selon la revendication 8, la première tension étant appliquée aux deuxièmes électrodes de commutation des premier et deuxième dispositifs de commutation, la deuxième tension étant appliquée aux premières électrodes de commutation des premier et deuxième dispositifs de commutation, - les conducteurs de sortie (121, 12'1) des première et deuxième dispositifs de commutation étant reliés à une sortie unique (12), - le signal de cette sortie unique étant ensuite inversé selon un procédé conforme à la revendication 13.

16. Procédé selon l'une des revendications

11 à 15, dans lequel on la goutte de liquide conducteur est une solution de KC1 ou de NaCl ou un liquide ionique ou un gel conducteur, ou un matériau fusible à basse température qui, par changement de phase, induit un contact définitif ou réversible, ou encore une colle conductrice.