FR2967149A1 - Micro-actuator for use in rapid evaluation of e.g. pharmaceutical products in microphone-fluidic applications, has electrodes, where micro-actuator is activated by electric voltage applied between electrodes to deform deformable membrane - Google Patents

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Abstract

The micro-actuator has a set of electrodes (1, 2) separated by a deformable membrane (3), where the micro-actuator is activated by electric voltage applied between the electrodes to deform the deformable membrane. A silicon substrate (4) forms a support on which the electrodes rest. The membrane includes a mixture of polymer and nano-object conductor or semi-conductor material, where thickness of the membrane ranges between one and hundred micrometer. The nano-objects are nano-wires having diameter ranging between zero and hundred nanometers. The nano-objects are made of material chosen among silicon carbide, carbon black, carbon nanotubes, iron, copper, silver, nickel, aluminum, conducting polymer such as copper polyphtalocyanine or polynaniline, and oxide such as silicon oxide, zinc oxide, barium titanate or titanium oxide, or a silicate. An independent claim is also included for a method for fabricating a micro-actuator.

Description

i MICRO-ACTIONNEUR ET PROCEDE DE FABRICATION ASSOCIE DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine technique général des microsystèmes électromécaniques, également connu sous l'acronyme anglo-saxon « MEMS » (MicroElectroMechanical System). FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the general technical field of electromechanical microsystems, also known by the acronym "MEMS" (MicroElectroMechanical System).

ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Un microsystème électromécanique est un système comprenant un ou plusieurs éléments mécaniques, et dont la structure présente des dimensions micrométriques. Ces microsystèmes utilisent l'électricité comme source d'énergie, en vue de réaliser une fonction de capteur et/ou d'actionneur. La fonction du système est en partie assurée par la forme de cette structure. BACKGROUND OF THE INVENTION An electromechanical microsystem is a system comprising one or more mechanical elements, and whose structure has micrometric dimensions. These microsystems use electricity as a source of energy, in order to perform a sensor function and / or actuator. The function of the system is partly ensured by the shape of this structure.

Les MEMS sont produits de manière collective et à grande échelle en utilisant des techniques de microfabrication et des matériaux issus du domaine de la microélectronique mais également grâce à des étapes technologiques ou des matériaux spécifiques (usinage 3D, matériaux non standard en microélectronique...). Ils sont utilisés dans des domaines aussi variés que l'automobile (accéléromètre pour le déclenchement des coussins gonflables de sécurité pour automobiles ou « Airbags »), l'aéronautique (capteurs inertiels, capteurs de pression et de température), la médecine (patchs, « smart pill »), la biologie (laboratoires sur puce), les télécommunications (microphones, capteurs d'accélération, composants RF), ainsi que dans certaines applications telles que certains vidéoprojecteurs (micro-miroirs), par exemple. MEMS are produced collectively and on a large scale using microfabrication techniques and materials from the field of microelectronics but also through technological steps or specific materials (3D machining, non-standard materials in microelectronics ...) . They are used in fields as varied as the automobile (accelerometer for the triggering of automobile airbags or "Airbags"), aeronautics (inertial sensors, pressure and temperature sensors), medicine (patches, "Smart pill"), biology (lab-on-a-chip), telecommunications (microphones, acceleration sensors, RF components), as well as in certain applications such as certain video projectors (micro-mirrors), for example.

Classiquement, certaines des applications citées ci-dessus intègrent des microsystèmes de type micro-actionneurs à base de matériaux actifs de type céramique sous forme de couche mince. Conventionally, some of the applications mentioned above incorporate microsystems of the micro-actuator type based on ceramic-type active materials in the form of a thin layer.

Un micro-actionneur est un microsystème particulier qui établit un flux d'"energie entre un signal d'entrée (commande) et une sortie de type mécanique (déplacement, force). Le constituant principal d'un micro-actionneur est le transducteur (élément actif). Un transducteur convertit un type d'énergie en un autre type. Les types d'"energie sont par exemple : électrique, mécanique, chimique, etc. A micro-actuator is a particular microsystem that establishes a flow of energy between an input signal (control) and a mechanical output (displacement, force) .The main constituent of a micro-actuator is the transducer ( active element) A transducer converts one type of energy into another type, the types of energy being, for example: electrical, mechanical, chemical, etc.

Les films céramiques intégrés dans les micro-actionneurs sont généralement piézoélectriques et leur aptitude à la conversion électromécanique conduit à des performances correctes en termes d'actionnement. Toutefois, lors de la réalisation des micro-actionneurs électromécaniques, ces matériaux présentent l'inconvénient majeur de nécessiter un recuit haute température de cristallisation (500 °C-700°C) après dépôt sur un substrat de Silicium. The ceramic films integrated into the microactuators are generally piezoelectric and their electromechanical conversion capability leads to correct performance in terms of actuation. However, during the production of electromechanical micro-actuators, these materials have the major disadvantage of requiring a high-temperature crystallization annealing (500 ° C-700 ° C) after deposition on a silicon substrate.

15 Ce traitement thermique dégrade fortement les propriétés intrinsèques du matériau piézoélectrique massif. This heat treatment severely degrades the intrinsic properties of the bulk piezoelectric material.

Par ailleurs, les micro-actionneurs à base de céramiques piézoélectriques du type PZT (Titanate Zirconate de Plomb) présentent une forte teneur en plomb (environ 600/0 en 20 masse) ce qui est préjudiciable pour l'environnement. In addition, micro-actuators based on piezoelectric ceramics of the PZT (Lead Zirconate Titanate) type have a high content of lead (approximately 600/0 by weight) which is detrimental to the environment.

L'objectif de la présente invention est de proposer un micro-actionneur plus simple à réaliser, à bas coût de fabrication, et moins préjudiciable à l'environnement que les microsystèmes existants. Un procédé de fabrication d'un tel micro-actionneur est décrit. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION The objective of the present invention is to provide a micro-actuator simpler to produce, low cost of manufacture, and less harmful to the environment than existing microsystems. A method of manufacturing such a micro-actuator is described. BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

A cet effet, l'invention propose un micro-actionneur comprenant au moins un couple d'électrodes séparées par une membrane déformable, le micro-actionneur pouvant être 30 activé par une tension électrique appliquée entre les deux électrodes de sorte à 25 déformer la membrane, caractérisé en ce que la membrane comprend un mélange de matériau polymère et de nano-objets conducteurs ou semi-conducteurs. For this purpose, the invention proposes a micro-actuator comprising at least one pair of electrodes separated by a deformable membrane, the micro-actuator being able to be activated by an electric voltage applied between the two electrodes so as to deform the membrane. characterized in that the membrane comprises a mixture of polymeric material and conductive or semiconductor nano-objects.

L'utilisation d'une membrane polymère comprenant des nano-objets présente de nombreux avantages. Notamment, le micro-actionneur présente une déflection (i.e. déformation) micrométrique sous faible champ électrique alternatif. De plus, le micro-actionneur (qui intègre un film électroactif polymère) est plus viable écologiquement qu'une couche mince céramique piézoélectrique à forte teneur en plomb. The use of a polymer membrane comprising nano-objects has many advantages. In particular, the micro-actuator has micrometric deflection (i.e. deformation) under a low alternating electric field. In addition, the micro-actuator (which incorporates a polymer electroactive film) is more ecologically viable than a piezoelectric ceramic thin layer with a high lead content.

Le micro-actionneur selon l'invention peut être utilisé à haute fréquence (gamme du kHz), ce qui peut être intéressant pour des applications nécessitant un échantillonnage rapide (telles que les biotechnologies). Egalement, la membrane nano-composite polymère est autoportée et ne nécessite pas de corps d'épreuve (substrat inerte). Enfin, il n'est pas nécessaire d'utiliser des électrodes structurées pour obtenir des déformations micrométriques. De plus, cette membrane est généralement pré-contrainte par l'application d'un champ électrique statique qui n'est pas nécessaire pour le micro-actionneur selon l'invention. On notera qu'avantageusement, la fréquence d'utilisation du micro-actionneur peut être modulée en faisant varier l'épaisseur du film polymère déposé en face avant sur le premier niveau d'électrode. The micro-actuator according to the invention can be used at high frequency (kHz range), which may be of interest for applications requiring rapid sampling (such as biotechnologies). Also, the nano-composite polymer membrane is self-supporting and does not require a test body (inert substrate). Finally, it is not necessary to use structured electrodes to obtain micrometric deformations. In addition, this membrane is generally pre-stressed by the application of a static electric field which is not necessary for the micro-actuator according to the invention. It will be noted that, advantageously, the frequency of use of the micro-actuator can be modulated by varying the thickness of the polymer film deposited on the front face on the first electrode level.

Des aspects préférés mais non limitatifs du micro-actionneur selon l'invention sont les suivants : - l'épaisseur de la membrane est comprise entre 1 et 100pm ; - les nano-objets sont des nano-particules ou des nano-fils de diamètre compris entre 0 et 100 nanomètres ; - les nano-objets sont en un matériau choisi parmi : - le Carbure de Silicium, le noir de carbone, les nano-tubes de carbone, le Fer, le Cuivre, l'Argent, le Nickel, l'Aluminium, - un polymère conducteur tels que le polyphtalocyanine de cuivre, ou le polynaniline, et - un oxyde tel que l'oxyde de silicium, l'oxyde de zinc, le titanate de baryum, ou l'oxyde de titane, ou un silicate ; - le matériau polymère est choisi parmi les polyuréthanes, les silicones, les acryliques, les résines époxy, le polyfluorure de vinylidène, les copolymères de polyfluorure de vinylidène trifluoroéthylène, les terpolymères de polyfluorure de vinylidène trifluoroéthylène chlorofluoroéthylène, les polyéthylènes, les caoutchoucs isoprènes, les caoutchoucs acrylonitriles, les copolymères de butadiène et d'acrylonitrile, les éthylène-acétate de vinyle, les polypropylènes, les polyamides, les polyimides, et leurs mélanges ; - le micro-actionneur peut comprendre en outre un substrat en matériau silicium. Preferred but non-limiting aspects of the micro-actuator according to the invention are the following: the thickness of the membrane is between 1 and 100 μm; the nano-objects are nanoparticles or nano-wires with a diameter of between 0 and 100 nanometers; the nano-objects are made of a material chosen from: silicon carbide, carbon black, carbon nanotubes, iron, copper, silver, nickel, aluminum, a polymer conductors such as copper polyphthalocyanine, or polynaniline, and an oxide such as silicon oxide, zinc oxide, barium titanate, or titanium oxide, or a silicate; the polymeric material is chosen from polyurethanes, silicones, acrylics, epoxy resins, polyvinylidene fluoride, vinylidene trifluoroethylene polyfluoride copolymers, terpolymers of polyvinylidene trifluoroethylene chlorofluoroethylene terpolymers, polyethylenes, isoprene rubbers, acrylonitrile rubbers, copolymers of butadiene and acrylonitrile, ethylene vinyl acetate, polypropylenes, polyamides, polyimides, and mixtures thereof; the micro-actuator may further comprise a substrate made of silicon material.

L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un micro-actionneur, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - dépôt d'une première couche de matériau électriquement conducteur sur un substrat, ladite première couche formant une première électrode, - dépôt d'une couche de matériau composite sur la première couche de matériau électriquement conducteur, le matériau composite comprenant un polymère mélangé à des nano-objets conducteurs ou semi-conducteurs, - dépôt d'une deuxième couche de matériau électriquement conducteur sur la couche de matériau composite, la deuxième couche formant une deuxième électrode. The invention also relates to a method for manufacturing a micro-actuator, characterized in that it comprises the following steps: depositing a first layer of electrically conductive material on a substrate, said first layer forming a first electrode, depositing a layer of composite material on the first layer of electrically conductive material, the composite material comprising a polymer mixed with conductive or semiconductor nano-objects, depositing a second layer of electrically conductive material on the layer of composite material, the second layer forming a second electrode.

Le procédé défini ci-dessus est facile à mettre en ceuvre : il ne nécessite pas de budget thermique important (température maximale : 115°C). Par ailleurs, il s'agit d'un procédé à bas coût et biocompatible (car faible taux de nano-charges). The process defined above is easy to implement: it does not require a significant thermal budget (maximum temperature: 115 ° C). Moreover, it is a low-cost and biocompatible process (because low nano-charges).

Des aspects préférés mais non limitatifs du procédé de fabrication d'un micro-actionneur selon l'invention sont les suivants : - le procédé comprend en outre une étape de recuit à une température comprise entre 80°C et 115°C, préalablement au dépôt de la deuxième couche de matériau électriquement conducteur ; - le procédé comprend en outre une étape de gravure humide du substrat sur toute son épaisseur. Preferred but non-limiting aspects of the process for manufacturing a micro-actuator according to the invention are the following: the process further comprises an annealing step at a temperature of between 80 ° C. and 115 ° C., prior to the deposition the second layer of electrically conductive material; the method further comprises a wet etching step of the substrate throughout its thickness.

L'invention concerne également un microsystème remarquable en ce qu'il comprend un micro-actionneur tel que décrit ci-dessus. The invention also relates to a remarkable microsystem in that it comprises a micro-actuator as described above.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre de plusieurs variantes d'exécution, données à titre d'exemples non limitatifs, à partir des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement un exemple de réalisation du micro-actionneur selon l'invention, - la figure 2 illustre schématiquement un exemple de procédé d'élaboration d'une solution de nano-composite constituée de polyuréthane, de nano-objets et d'un solvant, - la figure 3 illustre schématiquement un mode de réalisation du procédé de fabrication d'un micro-actionneur selon l'invention, - la figure 4 est un graphique illustrant la déflection d'un micro-actionneur en fonction de l'amplitude d'un champ électrique. Other advantages and features will emerge more clearly from the following description of several alternative embodiments, given by way of non-limiting examples, from the appended drawings in which: FIG. 1 schematically illustrates an embodiment of the microphone; According to the invention, FIG. 2 diagrammatically illustrates an exemplary method of producing a nano-composite solution consisting of polyurethane, nano-objects and a solvent. FIG. embodiment of the method of manufacturing a micro-actuator according to the invention, - Figure 4 is a graph illustrating the deflection of a micro-actuator as a function of the amplitude of an electric field.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Le micro-actionneur selon l'invention peut être utilisé dans différents domaines mettant en jeu des déplacements nanométriques (ou micrométriques) induits par un champ électrique (ou une tension électrique).30 C'est le cas des biotechnologies qui utilisent massivement des micro-pompes et micro-valves pour des applications micro-fluidiques comme l'évaluation rapide des produits pharmaceutiques. Les dispositifs micro-fluidiques sont également utilisés dans la Recherche médicale pour des analyses rapides et grande échelle, afin d'étudier par exemple le rôle des protéines et gênes. The micro-actuator according to the invention can be used in different fields involving nanometric (or micrometric) displacements induced by an electric field (or an electrical voltage). This is the case of biotechnologies that massively use micro- pumps and micro-valves for micro-fluidic applications such as rapid evaluation of pharmaceuticals. Micro-fluidic devices are also used in medical research for rapid and large-scale analyzes, for example to study the role of proteins and genes.

Le micro-actionneur selon l'invention peut également servir à des applications de micro-positionnement dans le domaine de l'électronique grand public, comme par exemple la mise en mouvement de la lentille de la caméra dans des téléphones mobiles. The micro-actuator according to the invention can also be used for micro-positioning applications in the field of consumer electronics, such as for example the setting in motion of the camera lens in mobile phones.

Un autre domaine d'application possible du micro-actionneur selon l'invention est celui des interfaces haptiques comme les systèmes à stimulation tactile d'aide à la personne : - module Braille, - systèmes Visio-haptiques d'aide à la mobilité et à la détection d'obstacles statiques et dynamiques ou encore - textiles intelligents pour la réhabilitation sensorielle et musculaire (après par exemple des blessures à la main) ; Another possible field of application of the micro-actuator according to the invention is that of haptic interfaces such as tactile stimulation systems of assistance to the person: - Braille module, - Visio-haptic systems for assistance with mobility and the detection of static and dynamic obstacles or intelligent textiles for sensory and muscular rehabilitation (after, for example, hand injuries);

On a illustré à la figure 1 un exemple de micro-actionneur selon l'invention. Il comprend 20 un empilement composé de deux électrodes 1, 2 et d'une membrane 3 déformable intercalée entre les deux électrodes 1, 2. FIG. 1 illustrates an exemplary micro-actuator according to the invention. It comprises a stack consisting of two electrodes 1, 2 and a deformable membrane 3 interposed between the two electrodes 1, 2.

Le micro-actionneur comporte également un substrat 4 formant support sur lequel repose le couple d'électrodes 1, 2. Les deux électrodes 1, 2 sont aptes à suivre les 25 mouvements de la membrane 3 mobile. The micro-actuator also comprises a substrate 4 forming a support on which the pair of electrodes 1, 2 rests. The two electrodes 1, 2 are able to follow the movements of the mobile membrane 3.

Les deux électrodes 1, 2 sont sensiblement planes et horizontales. Les électrodes 1, 2 s'étendent parallèlement l'une à l'autre lorsque le micro-actionneur se trouve dans un état non-activé. L'une 1 des électrodes 1, 2 est solidaire du substrat 4. Les deux 30 électrodes 1, 2 peuvent couvrir une portion ou toute la surface de la membrane 3. 15 La membrane 3 comprend un film polymère nano-composite électro-actif, présentant des déformations sous champ électrique modéré grâce à l'incorporation dans la matrice polymère de nano-objets (charge) conducteurs ou semi-conducteurs. La présence de nano-objets dans la membrane polymère permet d'améliorer les propriétés diélectriques de la membrane, et donc les performances du micro-actionneur. The two electrodes 1, 2 are substantially flat and horizontal. The electrodes 1, 2 extend parallel to each other when the micro-actuator is in a non-activated state. One of the electrodes 1, 2 is integral with the substrate 4. The two electrodes 1, 2 may cover a portion or the entire surface of the membrane 3. The membrane 3 comprises an electro-active nano-composite polymer film, presenting deformations in a moderate electric field by the incorporation into the polymer matrix of nano-objects (charge) conductors or semiconductors. The presence of nano-objects in the polymer membrane improves the dielectric properties of the membrane, and therefore the performance of the micro-actuator.

Le film polymère est par exemple réalisé en un matériau choisi parmi les polyuréthanes, les silicones, les acryliques, les résines époxy, le polyfluorures de vinylidène, les copolymères de polyfluorure de vinylidène trifluoroethylène, les terpolymères de polyfluorure de vinylidène trifluoroéthylène chlorofluoroéthylène, les polyéthylènes, les caoutchoucs isoprènes, les caoutchoucs acrylonitriles, les copolymères de butadiène et d'acrylonitrile, les éthylène-acétate de vinyle, les polypropylènes, les polyamides, les polyimides, et leurs mélanges. Dans une variante de réalisation, le matériau constituant le film polymère est de l'Estane 58888 NAT 021, polyuréthane (PU) thermoplastique de type polyéther aromatique, de densité relative 1,13. The polymer film is for example made of a material chosen from polyurethanes, silicones, acrylics, epoxy resins, polyvinylidene fluorides, vinylidene trifluoroethylene polyfluoride copolymers, polyvinylidene trifluoroethylene chlorofluoroethylene terpolymers, polyethylenes, isoprene rubbers, acrylonitrile rubbers, copolymers of butadiene and acrylonitrile, ethylene vinyl acetate, polypropylenes, polyamides, polyimides, and mixtures thereof. In an alternative embodiment, the material constituting the polymer film is Estane 58888 NAT 021, thermoplastic polyurethane (PU) aromatic polyether type, relative density 1.13.

Les nano-objets sont par exemple en Carbure de Silicium, ou en noir de carbone, ou en nanotubes de carbone, ou en Fer, ou en Cuivre, ou en Argent, ou en Nickel, ou en Aluminium, ou en polymères conducteurs tels que le polyphtalocyanine de cuivre (polyCuPc), ou la polynaniline (PANI), ou en nano-particules d'oxydes tel que l'oxyde de silicium (SiO2), ou l'oxyde de zinc (ZnO), ou le titanate de baryum (BaTiO3) , ou l'oxyde de titane (TiO2), ou en silicate. The nano-objects are for example silicon carbide, or carbon black, or carbon nanotubes, or iron, or copper, or silver, or nickel, or aluminum, or conductive polymers such as copper polyphthalocyanine (polyCuPc), or polynaniline (PANI), or nanoparticles of oxides such as silicon oxide (SiO2), or zinc oxide (ZnO), or barium titanate ( BaTiO3), or titanium oxide (TiO2), or silicate.

On entend, dans le cadre de la présente invention, par « nano-objet », un corps dont au moins une des dimensions (longueur, diamètre, épaisseur) est de l'ordre du nanomètre, c'est-à-dire inférieure à 100 nanomètres et préférentiellement inférieure à 50 nanomètres. In the context of the present invention, the term "nano-object" is intended to mean a body of which at least one of the dimensions (length, diameter, thickness) is of the order of one nanometer, that is to say less than 100 nanometers and preferably less than 50 nanometers.

En d'autres termes, la charge (ou objet) incorporée dans la matrice polymère sera dite de taille nanométrique si au moins une de ses dimensions est inférieure à 100 nanomètres et préférentiellement inférieure à 50 nanomètres. 2967149 s Par exemple, dans un mode de réalisation, les nano-objets sont des nano-fils ayant un diamètre de quelques nanomètres, et une longueur de quelques dizaines de microns. L'utilisation de nano-fils permet de diminuer la fraction volumique de nano-objets dans la 5 membrane polymère. Dans d'autres modes de réalisation, les nano-objets sont des nano-cristaux ou des nanoparticules dont toutes les dimensions dans l'espace sont de l'ordre du nanomètre. Dans d'autres modes de réalisation encore, les nano-objets sont des nanotubes de carbone mono et multi-parois. On entend, dans le cadre de la présente invention, par « nanotube de carbone mufti-parois », un nanotube constitué de 10 plusieurs feuillets de graphène enroulés les uns autour des autres. In other words, the charge (or object) incorporated in the polymer matrix will be said to be of nanometric size if at least one of its dimensions is less than 100 nanometers and preferentially less than 50 nanometers. For example, in one embodiment, the nano-objects are nano-wires having a diameter of a few nanometers, and a length of a few tens of microns. The use of nanowires makes it possible to reduce the volume fraction of nano-objects in the polymer membrane. In other embodiments, the nano-objects are nano-crystals or nanoparticles whose all dimensions in space are of the order of one nanometer. In still other embodiments, the nano-objects are single and multi-walled carbon nanotubes. In the context of the present invention, the term "carbon nanotube mufti-walls" is intended to mean a nanotube consisting of several layers of graphene wound around each other.

L'intégration de polymères électro-actifs à la place de céramiques piézoélectriques à forte teneur en plomb (environ 600/0 en masse) pour constituer la membrane permet d'obtenir un micro-actionneur moins polluant. Par ailleurs, la substitution de la membrane de céramique piézoélectrique par une membrane en polymère électro-actif permet de faciliter la fabrication du micro-actionneur et d'en diminuer le coût de fabrication. The integration of electro-active polymers instead of piezoelectric ceramics with a high lead content (approximately 600/0 by weight) to form the membrane makes it possible to obtain a less polluting micro-actuator. Furthermore, the substitution of the piezoelectric ceramic membrane with an electroactive polymer membrane makes it easier to manufacture the micro-actuator and to reduce the manufacturing cost thereof.

20 Enfin, la présence d'une membrane composée d'un film composite polymère électroactif/électro-strictif qui contient des nano-charges spécifiques permet d'améliorer la réponse électromécanique par rapport à un micro-actionneur comprenant une membrane en polymère pur (i.e. sans nano-objets constituant les nano-charges). Finally, the presence of a membrane composed of an electroactive / electro-strictive polymer composite film which contains specific nano-fillers makes it possible to improve the electromechanical response with respect to a micro-actuator comprising a pure polymer membrane (ie without nano-objects constituting nano-charges).

25 Avantageusement, le substrat de silicium peut également être retiré dans son intégralité pour ne laisser que la membrane en composite polymère électro-actif composé d'un mélange de polymère et de nano-objets conducteurs ou semi-conducteurs. Le micro-actionneur ainsi constitué est donc dit « tout polymère ». . 15 On va maintenant décrire plus en détail un mode de réalisation du procédé de fabrication du microsystème selon l'invention. Le produit obtenu à la fin du procédé est un micro-actionneur piloté par une tension électrique. Advantageously, the silicon substrate may also be removed in its entirety to leave only the electroactive polymer composite membrane composed of a mixture of polymer and conductive or semiconductor nano-objects. The micro-actuator thus formed is therefore called "any polymer". . An embodiment of the method of manufacturing the microsystem according to the invention will now be described in more detail. The product obtained at the end of the process is a micro-actuator controlled by an electrical voltage.

Le procédé de fabrication du micro-actionneur comporte trois grandes parties : - la synthèse des nano-objets conducteurs ou semi-conducteurs - l'élaboration de la solution composite comprenant le polymère et les nano- objets - la réalisation du micro-actionneur. 1) Synthèse des nano-objets (nano-charges) The manufacturing process of the micro-actuator comprises three major parts: the synthesis of the conductive or semiconductor nano-objects; the development of the composite solution comprising the polymer and the nano-objects; the production of the micro-actuator. 1) Synthesis of nano-objects (nano-charges)

Les nano-objets considérés dans le cadre de l'invention peuvent présenter différents facteurs de forme. Les nano-objets sont par exemple : - des nanoparticules carbonées (de morphologie 0-Dimension) ou - des nano-fils de carbure de silicium (SiC) recouverts de carbone (morphologie 1-Dimension). 20 Dans le cas de nano-fils, leur longueur est de préférence inférieure au centimètre, et encore plus préférentiellement inférieure à 10 pm. The nano-objects considered in the context of the invention may have different form factors. The nano-objects are for example: carbon nanoparticles (0-Dimension morphology) or carbon-coated silicon carbide (SiC) nano-wires (1-Dimension morphology). In the case of nanowires, their length is preferably less than one centimeter, and even more preferably less than 10 μm.

Les nano-fils peuvent être obtenus par tout procédé connu de l'homme du métier tel que 25 le procédé de croissance solide-vapeur décrit dans le document WO 2006/067308. Nano-wires may be obtained by any method known to those skilled in the art such as the solid-vapor growth method described in WO 2006/067308.

Quelque soit la forme des nano-objets, ceux-ci sont électriquement conducteurs ou semi-conducteurs. Whatever the shape of the nano-objects, they are electrically conductive or semiconductors.

30 De préférence, la conductivité des nano-objets est supérieure à 1 S/cm-l. Ceci permet d'améliorer les performances d'actionnement du micro-actionneur.15 ) Elaboration de la solution du composite Preferably, the conductivity of the nano-objects is greater than 1 S / cm-1. This makes it possible to improve the actuation performance of the micro-actuator. 15) Elaboration of the solution of the composite

En référence à la figure 2, on a illustré une variante de réalisation de la solution composite comprenant le matériau polymère et les nano-objets. Referring to Figure 2, there is illustrated an alternative embodiment of the composite solution comprising the polymeric material and the nano-objects.

La solution de nano-composite est préparée en utilisant un solvant. Le solvant est par exemple du N,N-diméthylformamide (DMF). The nano-composite solution is prepared using a solvent. The solvent is, for example, N, N-dimethylformamide (DMF).

Des granules de polyuréthane sont dissouts dans le solvant à 80 °C pendant 1 à 2 h. Une solution à 100/0 en poids de polyuréthane dans le solvant DMF est ainsi élaborée. Polyurethane granules are dissolved in the solvent at 80 ° C for 1 to 2 hours. A 100/0 solution by weight of polyurethane in the solvent DMF is thus produced.

Parallèlement, une fraction volumique de nano-objets est dispersée dans du DMF à l'aide d'une sonde à ultra-sons (UP400S, Hielscher, Pmax=400Watts) pendant 10 à 20 minutes à 800/0 de la puissance maximale de la sonde. In parallel, a volume fraction of nano-objects is dispersed in DMF using an ultrasonic probe (UP400S, Hielscher, Pmax = 400Watts) for 10 to 20 minutes at 800/0 of the maximum power of the probe.

La fraction volumique est de préférence comprise entre 0.25 et 5 % en volume par rapport au polymère. Cette fraction dépend du facteur de forme du nano-objet conducteur, ainsi que de sa conductivité. Par exemple, pour un même niveau de conductivité, les fractions volumiques optimales dans la matrice polyurethane sont de l'ordre de 0,5 % dans le cas des nano-tubes de carbone et de 1,250/0 dans le cas de nano-poudre de carbone. The volume fraction is preferably between 0.25 and 5% by volume relative to the polymer. This fraction depends on the form factor of the conductive nano-object, as well as its conductivity. For example, for the same level of conductivity, the optimum volume fractions in the polyurethane matrix are of the order of 0.5% in the case of carbon nanotubes and of 1.250% in the case of nanopowder. carbon.

Les nano-objets sont ensuite ajoutés à la solution de polymère. The nano-objects are then added to the polymer solution.

La composition constituée de la solution polymère et des nano-objets est chauffée à une température de 80°C pendant deux heures. On obtient une solution homogène et de viscosité convenant au mode de dépôt et à l'épaisseur désirée. La solution finale a une viscosité comprise entre 1 et 50 Pa.s. Elle est déposée à l'aide d'une tournette (spin coating). L'étalement se fait en 2 étapes avec une vitesse de rotation augmentée dans le cas de la seconde étape. L'épaisseur obtenue après séchage est bien maitrisée et Io ii peut être comprise entre 1 et 100 pm. L'épaisseur dépend de la viscosité et des conditions d'utilisation de la tournette. The composition consisting of the polymer solution and the nano-objects is heated at a temperature of 80 ° C for two hours. A homogeneous and viscous solution is obtained that is suitable for the deposition mode and the desired thickness. The final solution has a viscosity of between 1 and 50 Pa.s. It is deposited using a spin coating. The spreading is done in 2 stages with an increased rotational speed in the case of the second stage. The thickness obtained after drying is well controlled and it can be between 1 and 100 .mu.m. The thickness depends on the viscosity and the conditions of use of the spinner.

On entend, dans le cadre de la présente invention, par « agitation lente » une agitation réalisée en utilisant un agitateur mécanique à pales dont la vitesse de rotation est comprise entre 60 et 100 tours/minutes. In the context of the present invention, the term "slow agitation" is intended to mean agitation performed using a mechanical paddle stirrer whose rotation speed is between 60 and 100 revolutions / minute.

Optionnellement, le procédé de réalisation de la solution composite peut comprendre une étape de passage de la solution composite aux ultrasons sur la solution moyennement visqueuse (viscosité de l'ordre de 0.1 à 5 Pa.$). Ceci permet d'améliorer la dispersion des nano-objets dans la solution polymère. Optionally, the method for producing the composite solution may comprise a step of passing the composite solution with ultrasound on the moderately viscous solution (viscosity of the order of 0.1 to 5 Pa. $). This makes it possible to improve the dispersion of the nano-objects in the polymer solution.

3) la réalisation du micro-actionneur On utilise un substrat pour la réalisation du micro-actionneur. Dans la suite, on décrira en détail la réalisation d'un micro-actionneur sur le substrat. Il est bien évident que plusieurs micro-actionneurs peuvent être réalisés simultanément sur le substrat. En effet, c'est l'aire du substrat qui détermine le nombre de micro-actionneurs pouvant être réalisés simultanément sur celui-ci. 3) the realization of the micro-actuator A substrate is used for producing the micro-actuator. In the following, we will describe in detail the realization of a micro-actuator on the substrate. It is obvious that several micro-actuators can be made simultaneously on the substrate. Indeed, it is the area of the substrate that determines the number of micro-actuators that can be made simultaneously thereon.

En référence à la figure 3, on a illustré les différentes étapes de la réalisation du micro-actionneur selon l'invention. Dans cet exemple, le substrat est une couche de silicium (Si) de 350pm d'épaisseur. Il est bien entendu pour l'homme du métier que l'invention ne se limite pas à ce type de substrat particulier, et que d'autres substrats peuvent être utilisés pour réaliser le micro-actionneur selon l'invention. With reference to FIG. 3, the various steps of the embodiment of the micro-actuator according to the invention have been illustrated. In this example, the substrate is a layer of silicon (Si) of 350 μm thick. It is understood by those skilled in the art that the invention is not limited to this particular type of substrate, and that other substrates can be used to produce the micro-actuator according to the invention.

a) Oxydation thermique du substrat en silicium: a) Thermal oxidation of the silicon substrate:

La réalisation du micro-actionneur comprend la formation d'un masque sur les deux faces, dites avant et arrière, du substrat. The embodiment of the micro-actuator comprises the formation of a mask on both sides, said front and rear, of the substrate.

On entend, dans le cadre de la présente invention, par « face avant », la face du substrat destinée à recevoir la couche de film en matériau polymère composite formant la membrane du micro-actionneur. On entend par « face arrière », la face du substrat opposée à la face avant. La formation du masque comprend par exemple la génération d'une couche d'oxyde de silicium (SiO2) 10 d'environ 1 pm d'épaisseur sur chacune des deux faces du substrat 20. In the context of the present invention, the term "front face" refers to the face of the substrate intended to receive the film layer made of composite polymer material forming the membrane of the micro-actuator. The term "back face" means the face of the substrate opposite to the front face. The formation of the mask comprises, for example, the generation of a layer of silicon oxide (SiO 2) approximately 1 μm thick on each of the two faces of the substrate 20.

10 Celle-ci peut être obtenue par oxydation humide du substrat de silicium massif. Pour se faire, le substrat de silicium massif est introduit dans une enceinte comprenant un mélange gazeux d'oxygène et de vapeur d'eau. This can be obtained by wet oxidation of the bulk silicon substrate. To do this, the solid silicon substrate is introduced into a chamber comprising a gaseous mixture of oxygen and water vapor.

L'oxydation humide est ensuite réalisée à une température comprise entre 500°C et 15 1500°C pendant une durée comprise entre quelque minutes et quelques dizaines d'heures afin de générer une couche d'oxyde de silicium (SiO2) ayant une épaisseur comprise entre 500 et 1500 nanomètres, et préférentiellement égale à environ 1 pm. The wet oxidation is then carried out at a temperature of between 500 ° C. and 1500 ° C. for a duration of between a few minutes and a few tens of hours in order to generate a layer of silicon oxide (SiO 2) having a thickness of between between 500 and 1500 nanometers, and preferably equal to about 1 pm.

b) Création d'un masque de gravure humide (KOH) du substrat et ouverture de la 20 couche de SiO2 en face arrière -ar -rocédé de -hotolitho-ra-hie b) Creation of a wet etching mask (KOH) of the substrate and opening of the SiO 2 layer on the back-side of -hotolitho-ra-hie

On réalise ensuite un motif 30 dans la couche d'oxyde de silicium située sur la face arrière du substrat. A pattern 30 is then made in the silicon oxide layer on the back side of the substrate.

25 Le motif peut être obtenu par la technique dite de photolithographie. The pattern can be obtained by the so-called photolithography technique.

Une couche de résine de photolithographie est déposée sur la face arrière du substrat, par exemple par enduction centrifuge (plus connue sous son nom anglais de « spin coating »). 30 Un masque de photolithographie, formé de zones opaques et transparentes aux radiations lumineuses, est appliqué sur la couche de résine de photolithographie. Ce masque de photolithographie permet de définir le motif que l'on souhaite reproduire sur le substrat. A layer of photolithography resin is deposited on the rear face of the substrate, for example by centrifugal coating (better known by its English name of "spin coating"). A photolithography mask, formed of opaque areas and transparent to light radiation, is applied to the photolithography resin layer. This photolithography mask makes it possible to define the pattern that one wishes to reproduce on the substrate.

Le substrat comprenant la couche de résine et le masque de photolithographie est ensuite exposé à une radiation lumineuse (par exemple une radiation Ultra Violette). Ceci induit des modifications de solubilité des zones de résine irradiée. La résine est ensuite éliminée au niveau des zones irradiée de sorte à mettre à nu le substrat au niveau des dites zones. The substrate comprising the resin layer and the photolithography mask is then exposed to a light radiation (for example Ultra Violet radiation). This induces solubility modifications of the irradiated resin zones. The resin is then removed at the irradiated areas so as to expose the substrate at said areas.

La surface mise à nue de la couche de SiO2 du substrat est alors dissoute par gravure dans un bain d'acide fluorhydrique tamponné (ou « BHF » signifiant en anglais « Buffered Hydrofluoric Acid »). Après cette opération de gravure, la résine de photolithographie est retirée en utilisant un solvant. The exposed surface of the SiO 2 layer of the substrate is then dissolved by etching in a buffered hydrofluoric acid ("Buffer Hydrofluoric Acid") bath. After this etching operation, the photolithography resin is removed using a solvent.

c) Création d'une première électrode: dépôt (évaporation) et structuration (lift-off) en 20 face avant d'une couche Cr (10nm) /Au (40nm) c) Creation of a first electrode: deposition (evaporation) and structuring (lift-off) in the front face of a layer Cr (10 nm) / Au (40 nm)

On crée ensuite une première électrode 40 sur la face avant du substrat. A first electrode 40 is then created on the front face of the substrate.

La création de la première électrode comprend le dépôt - par exemple par évaporation - 25 d'une première couche métallique 41 faisant office de couche d'accroche. Par exemple la première couche métallique est en chrome (Cr) de 10nm d'épaisseur faisant office de couche d'accroche pour une couche métallique 42 d'or (Au), par exemple d'épaisseur égale à 40nm.15 La mise en forme de la première électrode est réalisée par un procédé classique de transfert par arrachage (connu également sous le nom anglais lift-off) connu de l'homme du métier. d) Dépôt (spin-coatinq) de la solution de nano-composite et évaporation du solvant DMF On forme ensuite la membrane comprenant le film polymère et les nano-objets. The creation of the first electrode comprises the deposition - for example by evaporation - of a first metal layer 41 acting as a bonding layer. For example, the first metal layer is made of 10nm thick chromium (Cr) acting as a bonding layer for a metal layer 42 of gold (Au), for example having a thickness of 40 nm.15. the first electrode is made by a conventional method of transfer pulling (also known as lift-off) known to those skilled in the art. d) Deposition (spin-coatinq) of the nano-composite solution and evaporation of the solvent DMF The membrane comprising the polymer film and the nano-objects is then formed.

Le film de nano-composite polymère 50 préalablement synthétisé (partie 2 décrite d- m dessus) et de viscosité connue est déposé en face avant sur le premier niveau d'électrodes. The previously synthesized polymeric nano-composite film 50 (part 2 described above) and of known viscosity is deposited on the front face on the first level of electrodes.

Le dépôt peut être réalisé par enduction centrifuge (« spin-coating »). The deposit can be achieved by spin coating.

15 Cette étape permet la maitrise de l'épaisseur du film déposé (gamme allant de quelques pm à une centaine de pm). This step allows the control of the thickness of the deposited film (range from a few pm to a hundred pm).

L'ensemble comprenant le substrat, la première électrode et le film de nano-composite polymère est alors recuit à une température comprise entre 80°C et 115°C, 20 et préférentiellement égale à 115°C. The assembly comprising the substrate, the first electrode and the nano-composite polymer film is then annealed at a temperature between 80 ° C and 115 ° C, and preferably equal to 115 ° C.

L'étape de recuit est réalisée dans une étuve à atmosphère contrôlée. Elle permet l'évaporation du solvant contenu dans la solution. The annealing step is performed in a controlled atmosphere oven. It allows the evaporation of the solvent contained in the solution.

25 e) Création de la seconde électrode : dépôt (évaporation) au travers d'un pochoir d'une couche mince métallique (Au, 40nm) E) Creation of the second electrode: deposition (evaporation) through a stencil of a thin metallic layer (Au, 40 nm)

On crée ensuite la deuxième électrode 60. The second electrode 60 is then created.

Celle-ci peut être obtenue par exemple par évaporation d'un film d'or de 40nm d'épaisseur au travers d'un pochoir (ou «shadow mask» selon la terminologie anglo-saxonne) aligné sur les structures déjà réalisées. f) Création de la membrane : gravure humide (KOH) du silicium This can be obtained for example by evaporation of a 40nm thick gold film through a stencil (or "shadow mask" according to the English terminology) aligned with the structures already made. f) Creation of the membrane: wet etching (KOH) of silicon

Le substrat est alors placé dans une cellule de gravure humide par bain d'hydroxyde de potassium (KOH) à 80°C. The substrate is then placed in a wet etching cell by potassium hydroxide (KOH) bath at 80 ° C.

Cette cellule de gravure assure la protection des matériaux déposés en face avant. This etching cell protects the materials deposited on the front face.

Le silicium du substrat est gravé sur toute son épaisseur et au travers des ouvertures du masque de SiO2 de la face arrière. On notera qu'en variante, le substrat de silicium peut être retiré dans son intégralité. La couche de SiO2 en face avant fait office de matériau d'arrêt de gravure. The silicon of the substrate is etched throughout its thickness and through the openings of the SiO2 mask of the rear face. Note that alternatively, the silicon substrate can be removed in its entirety. The SiO 2 layer on the front panel serves as an etch stop material.

q) Gravure (RIE) du polymère nano-composite pour dégagement électrode inférieure q) Engraving (RIE) of the nano-composite polymer for lower electrode clearance

20 Afin de pouvoir accéder au contact électrique du premier niveau d'électrodes, le film polymère nano-composite est localement retiré par exemple par gravure sèche (RIE 02) au travers d'un pochoir. In order to be able to access the electrical contact of the first level of electrodes, the nano-composite polymer film is locally removed for example by dry etching (RIE 02) through a stencil.

h Libération de la membrane : -ravure du SiO2 en face avant et -ravure de Cr h Release of the membrane: -raying SiO2 on the front and -ravure Cr

La membrane constituée de l'empilement de la première électrode, du film nanocomposite polymère et de la deuxième électrode est libérée des matériaux de construction (SiO2 face avant et couche d'accroche en chrome) par gravure humide de ces matériaux. i) Création des reprises de contacts (microsoudures). 25 30 Cette dernière étape permet d'obtenir l'objet final de l'invention qu'est le micro-actionneur. The membrane consisting of the stack of the first electrode, the polymer nanocomposite film and the second electrode is released from the building materials (SiO2 front face and chromium tie layer) by wet etching of these materials. i) Creation of the contacts resumption (microsoudures). This last step makes it possible to obtain the final object of the invention which is the micro-actuator.

Les reprises de contacts nécessaires à l'application du champ électrique sont finalisées par la microsoudure de fils d'aluminium 70 de 50pm de diamètre sur des emplacements réservés à cet effet au niveau de chacune des électrodes. The resumption of contacts necessary for the application of the electric field are finalized by the microsolding of aluminum wires 70 of 50 μm diameter on dedicated locations for this purpose at each of the electrodes.

On a illustré ci-dessus un exemple de procédé de fabrication du micro-actionneur selon l'invention. Il est bien évident pour l'homme du métier que des modifications peuvent être apportées à ce procédé sans sortir matériellement des enseignements décrits ici. Par exemple, l'épaisseur ou les modes de dépôt des différentes couches peuvent varier. Par ailleurs, les matériaux utilisés pour réaliser les électrodes peuvent être différents de ceux présentés ci-dessus. An exemplary method of manufacturing the micro-actuator according to the invention is illustrated above. It is obvious to those skilled in the art that modifications can be made to this method without physically going out of the teachings described herein. For example, the thickness or the deposition modes of the different layers may vary. Moreover, the materials used to make the electrodes may be different from those presented above.

On va maintenant présenter les avantages en termes de performance du micro-actionneur selon l'invention comprenant une membrane nano-composite polymère vis-à-vis d'un actionneur comprenant une membrane en polymère pur. We will now present the advantages in terms of performance of the micro-actuator according to the invention comprising a polymer nano-composite membrane vis-à-vis an actuator comprising a pure polymer membrane.

Performances d'actionnement du micro-actionneur à base de composite polymère électro-actif Actuation performance of the micro-actuator based on electro-active polymer composite

De manière à évaluer l'influence des nano-charges incorporées dans la matrice polymère sur la réponse électromécanique, des micro-actionneurs intégrant un film de polyuréthane non chargé (i.e. pur) ont également été préparés selon les procédés décrits dans les étapes 2) et 3). In order to evaluate the influence of the nano-charges incorporated in the polymer matrix on the electromechanical response, micro-actuators incorporating an uncharged (ie pure) polyurethane film were also prepared according to the methods described in steps 2) and 3).

Dans la suite, les amplitudes de déflection des membranes de polyuréthane pur et chargé induite par un champ électrique d'amplitude variable (E) vont être comparées. Le terme déflection (ou déformation, d) correspond au déplacement de la membrane mesuré perpendiculairement à son plan. In the following, the deflection amplitudes of pure and charged polyurethane membranes induced by an electric field of variable amplitude (E) will be compared. The term deflection (or deformation, d) corresponds to the displacement of the membrane measured perpendicular to its plane.

Le déplacement est mesuré à température ambiante à l'aide d'un vibromètre laser dont le faisceau est focalisé sur la deuxième électrode. Displacement is measured at room temperature using a laser vibrometer whose beam is focused on the second electrode.

Le champ électrique sinusoïdal est appliqué à l'aide d'un amplificateur de tension (Trek 10/106) piloté par un générateur de fonction (Agitent 33250A). La fréquence du champ électrique est choisie de telle manière que le micro-actionneur (avec polyuréthane pur ou chargé) fonctionne à la fréquence de résonance du ter mode de flexion (proche de 7,5 kHz). De préférence, l'amplitude du champ électrique est choisie inférieure à 10Vpm. The sinusoidal electric field is applied using a voltage amplifier (Trek 10/106) controlled by a function generator (Agitate 33250A). The frequency of the electric field is chosen such that the micro-actuator (with pure or charged polyurethane) operates at the resonance frequency of the bending mode (close to 7.5 kHz). Preferably, the amplitude of the electric field is chosen less than 10Vpm.

La figure 4 donne les amplitudes de déflection en fonction de l'amplitude du champ électrique appliqué pour les micro-actionneurs intégrant soit le polyuréthane pur, soit le polyuréthane chargé. L'épaisseur des membranes est d'environ 50 pm. Le micro-actionneur intégrant la membrane chargée avec les nano-objets présente une déflection presque deux fois plus importante que le micro-actionneur intégrant le polyuréthane pur, pour une amplitude de champ électrique donnée. FIG. 4 gives the deflection amplitudes as a function of the amplitude of the applied electric field for the micro-actuators integrating either the pure polyurethane or the charged polyurethane. The thickness of the membranes is about 50 μm. The micro-actuator integrating the membrane loaded with the nano-objects has a deflection almost twice as large as the micro-actuator incorporating the pure polyurethane, for a given electric field amplitude.

20 Dans les deux cas, la déflection varie de manière quadratique avec le champ électrique, typique d'un comportement électrostrictif. In both cases, the deflection varies quadratically with the electric field, typical of electrostrictive behavior.

La mesure de la déflection permet de calculer pour le polyuréthane pur et le nanocomposite un coefficient électromécanique M qui caractérise l'aptitude à l'actionnement, 25 avec d = M E2 : M (polyuréthane pur) = 12. 10.3 m3/V2, et M (polyuréthane chargé) = 23. 10.3 m3/V2. The measurement of the deflection makes it possible to calculate for the pure polyurethane and the nanocomposite an electromechanical coefficient M which characterizes the ability to actuate, with d = M E2: M (pure polyurethane) = 12. 10.3 m 3 / V 2, and M (charged polyurethane) = 23. 10.3 m 3 / V 2.

L'effet des charges sur la réponse électromécanique a donc un effet bénéfique. 30 s De plus, il augmente non seulement la déflection, mais aussi la pression d'actionnement (proportionnelle à la déflection), ainsi que la densité d'énergie élastique, proportionnelle au carré de la déflection.5 The effect of the charges on the electromechanical response has a beneficial effect. In addition, it increases not only the deflection, but also the actuation pressure (proportional to the deflection), as well as the elastic energy density, proportional to the square of the deflection.5

Claims (5)

REVENDICATIONS1 Micro-actionneur comprenant au moins un couple d'électrodes (1, CLAIMS1 Micro-actuator comprising at least one pair of electrodes (1, 2) séparées par une membrane (3) déformable, le micro-actionneur pouvant être activé par une tension électrique appliquée entre les deux électrodes de sorte à déformer la membrane, caractérisé en ce que la membrane comprend un mélange de matériau polymère et de nano-objet conducteurs ou semi-conducteurs. 2 Micro-actionneur selon la revendication 1, dans lequel l'épaisseur de la membrane est comprise entre 1 et 100 pm.2) separated by a deformable membrane (3), the micro-actuator being able to be activated by an electric voltage applied between the two electrodes so as to deform the membrane, characterized in that the membrane comprises a mixture of polymer material and nanoparticles. conductive or semiconductor object. Micro-actuator according to claim 1, wherein the thickness of the membrane is between 1 and 100 μm. 3 Micro-actionneur selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel les nano-objets sont des nano-fils de diamètre compris entre 0 et 100 nanomètres.Micro-actuator according to one of claims 1 or 2, wherein the nano-objects are nano-son diameter between 0 and 100 nanometers. 4 Micro-actionneur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les nano-objets sont en un matériau choisi parmi : - le Carbure de Silicium, le noir de carbone, les nanotubes de carbone, le Fer, le Cuivre, l'Argent, le Nickel, l'Aluminium, - un polymère conducteur tels que le polyphtalocyanine de cuivre, ou la polynaniline, et - un oxyde tel que l'oxyde de silicium, l'oxyde de zinc, le titanate de baryum) , ou l'oxyde de titane), ou un silicate.4 micro-actuator according to one of claims 1 to 3, wherein the nano-objects are made of a material selected from: - silicon carbide, carbon black, carbon nanotubes, iron, copper, l Silver, nickel, aluminum, a conductive polymer such as copper polyphthalocyanine, or polyn aniline, and an oxide such as silicon oxide, zinc oxide, barium titanate, or titanium oxide), or a silicate. 5 Micro-actionneur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le matériau polymère est choisi parmi les polyuréthanes, les silicones, les acryliques, les résines époxy, le polyfluorure de vinylidène, les copolymères de polyfluorure de vinylidène trifluoroethylène, les terpolymères de polyfluorure de vinylidène trifluoroéthylène chlorofluoroéthylène, les polyéthylènes, les caoutchoucs isoprènes, les caoutchoucs acrylonitriles, les copolymères de butadiène et d'acrylonitrile, les éthylène-acétate de vinyle, les polypropylènes, les polyamides, les polyimides, et leurs mélanges.6 Micro-actionneur selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre un substrat en matériau silicium. 7 Procédé de fabrication d'un micro-actionneur, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - dépôt d'une première couche de matériau électriquement conducteur sur un substrat, ladite première couche formant une première électrode (1), - dépôt d'une couche de matériau composite sur la première couche de matériau électriquement conducteur, le matériau composite comprenant un polymère mélangé à des nano-objets conducteurs ou semi-conducteurs, - dépôt d'une deuxième couche de matériau électriquement conducteur sur la couche de matériau composite, la deuxième couche formant une deuxième électrode (2). 8 Procédé selon la revendication précédente, lequel comprend en outre une étape de recuit à une température comprise entre 80°C et 115°C, préalablement au dépôt de la deuxième couche de matériau électriquement conducteur. 9 Procédé selon l'une des deux revendications précédentes, lequel comprend en outre une étape de gravure humide du substrat sur toute son épaisseur. Microsystème caractérisé en ce qu'il comprend un micro-actionneur selon l'une des 25 revendications précédentes. 10 15 20 Micro-actuator according to one of the preceding claims, in which the polymeric material is chosen from polyurethanes, silicones, acrylics, epoxy resins, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene trifluoroethylene copolymers, and polyfluoride terpolymers. vinylidene trifluoroethylene chlorofluoroethylene, polyethylenes, isoprene rubbers, acrylonitrile rubbers, copolymers of butadiene and acrylonitrile, ethylene vinyl acetate, polypropylenes, polyamides, polyimides, and mixtures thereof. Micro-actuator according to one of the preceding claims, further comprising a substrate of silicon material. 7 A method of manufacturing a micro-actuator, characterized in that it comprises the following steps: - depositing a first layer of electrically conductive material on a substrate, said first layer forming a first electrode (1), - deposit a layer of composite material on the first layer of electrically conductive material, the composite material comprising a polymer mixed with conductive or semiconductor nano-objects, - depositing a second layer of electrically conductive material on the layer of material composite, the second layer forming a second electrode (2). The method according to the preceding claim, which further comprises an annealing step at a temperature between 80 ° C and 115 ° C, prior to the deposition of the second layer of electrically conductive material. Method according to one of the two preceding claims, which further comprises a wet etching step of the substrate throughout its thickness. Microsystem characterized in that it comprises a micro-actuator according to one of the preceding claims. 10 15 20
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