FR3012443A1 - Procede pour generer un ecoulement de fluide - Google Patents

Abstract

L'invention est relative à un procédé pour générer un écoulement de fluide mis en œuvre dans un dispositif comprenant une membrane (2) munie d'au moins un trou (20) ainsi que des moyens (4) générateurs de mouvements de va-et-vient, dans lequel on génère un écoulement au travers de la membrane en actionnant ladite membrane, au moins au niveau dudit au moins un trou (20), suivant un mode de déformation dudit au moins un trou provoquant des ouvertures et fermetures dudit au moins un trou et perturbant le fluide pour générer ledit écoulement. L'invention concerne également un dispositif convenant pour la mise en œuvre du procédé.

Description

La présente invention a pour objet un procédé de génération d'un écoulement, ainsi qu'un dispositif pour la génération d'un écoulement convenant pour la mise en oeuvre du procédé. Le domaine de l'invention concerne le domaine des dispositifs pour le contrôle et/ou la génération d'écoulement de fluide, et plus particulièrement les micro- pompes ou micro-mélangeurs. L'invention trouvera une application particulière comme microTas pour les applications Lab-on-a-Chip. Il est connu d'utiliser des micro-pompes mécaniques utilisant des pièces mobiles, tels qu'une membrane oscillante, une turbine ou encore un piston, exerçant une action mécanique directement sur le fluide en mouvement. Classiquement en particulier dans un dispositif à membrane, la conception de ces pompes implique la présence d'une chambre de pompage qui comprime et/ou détend le fluide circulant entre l'entrée et la sortie.

Un tel dispositif pour la génération d'écoulements est connu par exemple du document US 5 718 567 qui décrit une micro-pompe à membrane comprenant une chambre de pompage reliée à un canal d'admission et à un canal de refoulement, une soupape d'admission au niveau d'une extrémité de la membrane, et une soupape de sortie au niveau de l'autre extrémité de la membrane, un mécanisme d'entraînement de la membrane, la membrane constituant une paroi déformable de la chambre de pompage. Une telle micro-pompe nécessite la présence de ladite chambre de pompage et de soupapes pour obtenir la compression et la détente du fluide, ce qui implique un dispositif relativement encombrant et parfois difficile à intégrer.

Lorsque la chambre de pompage est en sous pression sous l'action de la membrane, la soupape d'admission est ouverte et la soupape de sortie est fermée, provoquant l'admission du fluide depuis le canal d'admission vers la chambre de pompage. Lorsque la chambre de pompage est en surpression, sous l'action de la membrane, la soupape d'admission est fermée et la soupape de sortie est ouverte, provoquant le refoulement du fluide vers le canal de refoulement. La génération de l'écoulement implique deux traversées de membrane, une première traversée depuis le canal d'admission vers la chambre de pompage par l'intermédiaire de la soupape d'admission et une seconde traversée depuis la chambre de pompage vers le canal de refoulement par l'intermédiaire de la soupape de sortie. Un autre inconvénient d'une telle micro-pompe est qu'elle ne peut générer l'écoulement que dans un seul sens, les soupapes empêchant le fonctionnement de la pompe dans le sens inverse. Aussi, la conception d'une telle micro-pompe est complexe et ses coûts de fabrication sont élevés. L'invention a notamment pour objectif de pallier les différents inconvénients de ces techniques connues. Plus précisément, un objectif de l'invention est, au moins dans un mode de réalisation particulier, de fournir un dispositif permettant une intégration plus aisée et rendant les dispositifs plus compacts, et selon la volonté de l'inventeur, ne nécessitent pas de chambre de pompage et de soupapes pour son fonctionnement.

Un autre objectif de l'invention est, au moins dans un mode de réalisation particulier, de proposer un dispositif de conception simple et réduisant par la même occasion les coûts de fabrication. Un autre objectif de l'invention est, au moins dans un mode de réalisation particulier, de proposer un dispositif permettant d'obtenir de meilleures 20 performances. Un autre objectif de l'invention, est au moins dans un mode de réalisation de proposer un procédé pour générer un écoulement de fluide. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront plus clairement par la suite, sont atteints selon l'invention à l'aide d'un procédé pour générer un écoulement 25 de fluide mis en oeuvre dans un dispositif comprenant une membrane munie d'au moins un trou ainsi que des moyens générateurs de mouvements de va-et-vient, dans lequel on génère un écoulement au travers de la membrane en actionnant ladite membrane, au moins au niveau dudit au moins un trou, suivant un mode de déformation de duditau moins un trou provoquant des ouvertures et fermetures de dudit au moins un trou et 30 perturbant le fluide pour générer ledit écoulement. Le procédé mis en oeuvre permet de générer un écoulement par une seule traversée du fluide au travers de la membrane, avantageusement sans nécessiter de chambre de pompage pour comprimer ou détendre le fluide, ni de soupape et tel que rencontré dans l'état de la technique connu par le document US 5 718 567. Selon la compréhension actuelle, la déformation contrôlée de la membrane, au moins au niveau dudit au moins un trou permet la mise en oeuvre d'un 5 mode de déformation dudit au moins un trou qui génère un écoulement de fluide. Selon des caractéristiques optionnelles de l'invention, prises seules ou en combinaison : - les mouvements de va et vient sont des mouvements périodiques ou ; - les mouvements de va et vient sont des mouvements 10 pseudopériodiques ou encore des mouvements apériodiques ; - ledit mode de déformation dudit trou peut comprendre des mouvements de flexion de la membrane et/ou des mouvements de torsion et/ou de compression et/ou de tension de la membrane ou encore une combinaison de ces mouvements ; 15 - la membrane est apte, lors de ses mouvements de va-et-vient, à faire circuler un fluide au travers dudit au moins un trou et apte à interdire la circulation du fluide lorsqu'elle est au repos ; - alternativement, ladite membrane génère des fuites au repos, au travers dudit au moins un trou, fuites qui peuvent être stoppées lorsque la membrane est 20 actionnée - ledit au moins un trou autorise une circulation de fluide au travers de la membrane, dans un premier sens, d'un coté à l'autre de la membrane, et dans un deuxième sens opposé ; - on change le sens de circulation du fluide au travers de la membrane 25 par le contrôle de l'excitation des moyens générateurs de mouvements de va-et-vient, - on change le sens de circulation du fluide en modifiant le mode de déformation de ladite membrane ; - lesdits moyens générateurs de mouvements de va et vient comprennent un actionneur électromagnétique, un actionneur piézoélectrique ou encore 30 un actionneur électrostatique, - lesdits moyens générateurs de mouvement de va-et-vient sont distincts de la membrane et coopèrent avec ladite membrane pour actionner et déformer la membrane au moins au niveau dudit au moins un trou. - les moyens générateurs de mouvements de va-et-vient comprennent 5 ladite membrane qui est en soit un actionneur, ladite membrane comprenant au moins en partie un polymère électro-actif. - ledit au moins un trou est de dimension submillimétrique ou millimétrique ; - le motif dudit au moins un trou est choisi parmi un motif en H, en U, 10 en sinusoïde, notamment en W, en I, en traits verticaux ou encore en traits parallèles. L'invention concerne également un dispositif pour la génération d'un écoulement de fluide, convenant pour la mise en oeuvre du procédé, et comprenant: - une première partie, fixe, en matière rigide, présentant un évidement traversant ; 15 - une deuxième partie, comprenant une membrane, liée à ladite première partie sur sa périphérie et recouvrant l'évidement ; - des moyens générateurs de mouvements de va-et-vient aptes à déformer la membrane ; - au moins un trou au niveau de la partie mobile de la membrane, apte, 20 lors des mouvements de la membrane à faire circuler un fluide au travers de la membrane, et éventuellement apte à interdire la circulation du fluide lorsque la partie mobile est au repos, de telle manière à permettre la génération d'un écoulement au travers de la membrane en excitant la membrane de manière à actionner et déformer ledit au moins un trou 25 suivant un mode de déformation dudit au moins un trou. Selon des caractéristiques de l'invention, prises seules ou en combinaison : - le dispositif comprend une troisième partie en matériau rigide, liée à l'une des faces de la membrane, ladite troisième partie étant disposée au niveau de 30 l'évidement et de dimensions inférieures à celles de l'évidement de telle façon à former un inter-espace entre ladite première partie et ladite troisième partie et de telle façon à former une partie mobile comprenant la partie mobile de la membrane et ladite troisième partie, lesdits moyens générateurs de mouvements de va-et-vient coopérant avec la troisième partie rigide, ledit au moins un trou étant situé au niveau dudit inter-espace, ledit au moins un trou est de dimension submillimétrique ou millimétrique ; - le trou comprend sélectivement, un motif de forme en H, en U, en I, en sinusoïde (en W), ou encore ledit au moins un trou comprend plusieurs trous parallèles rapprochées ; - ledit au moins un trou autorise une circulation de fluide au travers de la membrane, dans un premier sens, d'un coté à l'autre de la membrane, et dans un deuxième sens opposé ; - le dispositif comprend des moyens de commande desdits moyens générateurs de mouvements de va-et-vient de telle façon à permettre de changer le sens de circulation du fluide au travers de la membrane ; - lesdits moyens générateurs de va-et-vient comprennent un actionneur électromagnétique tel qu'un couple aimant / bobine, un actionneur piézoélectrique, un actionneur électrostatique, un actionneur magnétostrictif, un actionneur ferroélectrique, un actionneur thermique, ou encore un actionneur à mémoire de forme. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donnée à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe du dispositif pour la génération d'écoulement selon l'invention ; - les figures 2a à 2c sont des vues de dessus du dispositif selon différents modes de réalisation de l'invention ; - les figures 3a à 3d sont des vues schématiques de différents modes de réalisation des trous selon l'invention ; - la figure 4 illustre les différentes étapes du procédé de fabrication d'un dispositif selon l'invention ; la figure 5 est une vue schématique en coupe d'un packaging du dispositif selon l'invention.

Comme précédemment évoqué, le principe général de l'invention repose donc sur la mise en oeuvre d'un procédé pour générer un écoulement de fluide mis en oeuvre dans un dispositif comprenant une membrane 2 munie d'au moins un trou 20 ainsi que des moyens 4 générateurs de mouvements de va-et-vient.

Selon l'invention, on génère un écoulement au travers de la membrane en actionnant ladite membrane, au moins au niveau dudit au moins un trou, suivant un mode de déformation dudit au moins un trou provoquant des ouvertures et fermetures dudit au moins un trou et perturbant le fluide pour générer ledit écoulement. Le procédé mis en oeuvre permet de générer un écoulement par une seule traversée du fluide au travers de la membrane, et non deux comme dans le document US 5718567. Avantageusement, le procédé selon l'invention ne nécessite pas de chambre de pompage, ni de soupapes, pour comprimer ou détendre le fluide et tel que rencontré dans l'état de la technique connu par le document US 5 718 567.

Selon un mode de réalisation les mouvements de va et vient sont des mouvements périodiques, tels que par exemple des mouvements d'oscillations. Il est encore possible de générer un écoulement de fluide grâce à des mouvements pseudopériodiques ou encore des mouvements apériodiques. Selon un mode de réalisation, on génère des mouvements de va-et- vient de la membrane 2 qui créent des mouvements de flexion de la membrane 2. Alternativement, on génère des mouvements de la membrane qui créent des mouvements de torsion de la membrane, ou encore des mouvements de tension et/ ou des mouvements de compression de la membrane. Les mouvements générés peuvent encore être une combinaison de tout ou partie de ces différents mouvements. Le mode de déformation (flexion et/ou torsion et/ou compression et/ou tension) permet, en combinaison avec les ouvertures et fermetures dudit au moins un trou, de générer l'écoulement de fluide au travers de la membrane 4. De préférence, ledit au moins un trou 20 autorise une circulation de fluide au travers de la membrane, dans un premier sens, d'un coté à l'autre de la 30 membrane, et dans un deuxième sens opposé. Avantageusement, il est peut être possible de changer le sens de circulation du fluide au travers de la membrane par le contrôle de l'excitation des moyens générateurs de mouvements de va-et-vient. On peut par exemple changer le sens de circulation du fluide en modifiant le mode de déformation de ladite membrane 2. Par exemple, à titre d'exemple non limitatif, on peut changer le sens de circulation du fluide en faisant varier la fréquence d'oscillation de la membrane 2.

Selon un mode de réalisation, les moyens générateurs 4 de mouvements de va-et-vient comprennent des moyens électro-actifs ou magnéto-actifs, tels que par exemple un actionneur électrostatique, un actionneur électromagnétique, ou encore piézoélectrique. On excite les moyens 4 générateurs de mouvements de va-et-vient par un signal à courant variable. Eventuellement on applique un offset sur la tension positivement ou négativement, de telle manière à générer l'écoulement. Dans un cas particulier, le ou les trous sont de dimension submillimétrique ou millimétrique. Ledit trou 20 peut être une fente. La largeur de la fente peut être comprise entre 1 micron et 500 microns. La longueur de ladite fente peut être comprise entre 1 micron et 2000 microns. Parmi tous les motifs possibles, le motif de ladite au moins un trou 20 peut-être choisi parmi un motif en H (figure 3a), en U (figure 3b), en sinusoïde (i.e. W) (figure 3c). Les formes en H et en U permettent d'assurer une ouverture maximale, tandis que l'ouverture en forme de sinusoïde permet d'obtenir une longueur maximale. Selon un mode de réalisation illustré à la figure 3d, ledit au moins un trou 20 comprend plusieurs trous formant des traits parallèles rapprochés (figure 3 d). Deux traits voisins sont rapprochés d'une dimension inférieure à la longueur des trous. De tels motifs permettent d'obtenir une ouverture 20 plus rigide et donc de limiter les fuites lors de l'arrêt du dispositif. Selon un mode de réalisation, les moyens générateurs de mouvements de va-et-vient sont distincts de la membrane et coopèrent avec ladite membrane pour actionner et déformer la membrane au moins au niveau dudittrou. Plus précisément, un tel dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention peut comprendre : - une première partie 1, fixe, en matière rigide telle que du silicium par exemple, présentant un évidement 10 traversant sur toute sa hauteur ; - une deuxième partie, comprenant une membrane 2 notamment en élastomère souple, de type PolyDiMethylSiloxane (PDMS) ou Silastic S par exemple, liée à la première partie 1, en particulier de manière étanche au fluide, sur sa périphérie et recouvrant l'évidement 10. Il est à noter que tout élastomère souple connu de l'homme du métier peut convenir pour la réalisation de la membrane 2; - des moyens générateurs 4 de mouvements aptes à déformer la partie 5 mobile de la membrane 2 ; - au moins un trou 20 de la membrane au niveau de la partie mobile de la membrane, apte, lors des mouvements de va-et-vient de la membrane à faire circuler un fluide au travers de la membrane 2, et, de préférence, apte à interdire la circulation du fluide lorsque la partie mobile 31 est au repos. 10 Un tel dispositif permet la génération d'un écoulement au travers de la membrane en déformant la membrane 2 de manière à actionner ladite au moins un trou 20 selon un mode de déformation, pour provoquer des ouvertures de ladite au moins un trou 20 lors des mouvements. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend une troisième 15 partie 3 en matériau rigide, tel que du silicium par exemple, liée à l'une des faces de la partie mobile de la membrane 2, ladite troisième partie 3 étant disposée au centre de l'évidement 10. La troisième partie est de dimension inférieure à celle de l'évidement 10 de telle façon à former un inter-espace 30 entre ladite première partie et ladite 20 troisième partie 3, et de telle façon à former une partie mobile comprenant la partie mobile de la membrane 2 et la troisième partie 3 dans une configuration particulière au centre de l'évidement 10. Les moyens 4 générateurs de mouvements sont aptes à coopérer avec ladite troisième partie 3 de telle façon à actionner la partie mobile ainsi que le ou les 25 trous 20 de la membrane 2 au niveau de l'inter-espace. Le mode de fonctionnement du dispositif peut être dual, c'est-à-dire que la membrane 2 est apte, lors des mouvements de va-et-vient de la partie mobile 31, à faire circuler un fluide dans les deux sens, le dispositif permettant aussi bien de réaliser une aspiration qu'un refoulement du fluide. Une modification du dispositif n'est 30 pas nécessaire ici pour modifier le sens de circulation du fluide. On peut également parler de mode de fonctionnement bidirectionnel. A cet effet, ledit au moins un trou 20 doit autoriser une circulation de fluide au travers de la membrane, dans un premier sens, d'un coté à l'autre de la membrane, et dans un deuxième sens opposé. Par ailleurs, le dispositif est apte à faire circuler un fluide au travers de la membrane 2 lors des mouvements de la partie mobile, et apte, de préférence, à interdire la circulation du fluide lorsque la partie mobile est au repos. Comme on peut le voir aux figures 2a à 2c, à titre d'exemple non limitatif, ledit au moins un trou 20 peut s'étendre à mi-distance entre le bord de la première partie 1 et le bord de la troisième partie 3. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, ledit au moins un trou 20 est disposé au niveau des coins de ladite troisième partie 3. Bien évidemment, la position du ou des trous 20 peut être modifiée en fonction des besoins. La structure du dispositif est définie par la longueur et la largeur de la partie fixe 1, qui peuvent, à titre d'exemple non limitatif, varier entre 2 mm et 20 mm, ainsi que de la longueur et la largeur de la membrane 2 souple, qui peuvent varier entre 15 2 mm et 20 mm également. La structure du dispositif est également définie par la longueur et la largeur de la troisième partie 3, qui peuvent varier entre 500 !am et 10 000 !am, et par la longueur et la largeur de l'évidement 10, qui peuvent varier entre 500 !am et 10 000 !am. L'épaisseur de la partie fixe 1, varie entre 100 !am et 10 000 !am, celle 20 de la membrane 10 en élastomère souple, varie entre 10 [lm et 200 !am, et celle de la troisième partie 3, varie entre 0 et 10 000 !am. Selon un mode de réalisation de l'invention, la largeur dudit au moins un trou 20 est comprise entre 1 !am et 500 !am et la longueur dudit au moins un trou est comprise entre 1 !am et 2000 !am. 25 Ainsi, le choix de la largeur de l'évidement 10, de la troisième partie 3, ainsi que de l'épaisseur de la membrane 2 résulte d'un compromis entre la souplesse de la membrane 2 souhaitée et sa robustesse lors de l'actionnement. Une membrane 2 peu large et épaisse sera plus résistante mais ne permettra pas d'obtenir un déplacement important de la membrane 2. Inversement, une membrane 2 fine et large sera souple 30 mais peu résistante aux efforts de traction et torsion appliqués à la membrane 2. Par ailleurs, la longueur et la largeur dudit trou 20 sont des facteurs déterminants pour les performances du dispositif, notamment pour le débit et les pressions générées. Par exemple, un trou 20 de taille importante, par exemple 500 [tm de largeur et 2000 [tm de longueur, permettra d'obtenir des débits élevés. Comme on peut l'observer à la figure 1, la troisième partie 3 est avantageusement disposée au niveau de l'évidement 10 de la partie fixe 1, et est disposée entre les ouvertures 20 de la membrane 2, formant ainsi la partie mobile 31. Une telle disposition permet, lors des mouvements de va-et-vient de déformer la membrane 2 en particulier au niveau du ou des trous 20 de telle façon à faire circuler un fluide au travers de la membrane 2. Tel qu'illustré à la figure 2c, l'évidement 10 de ladite première partie 1 peut être circulaire, ladite troisième partie 3 adoptant par exemple une forme circulaire de telle façon à former un inter-espace 30 circulaire. Sur les figures 2a et 2b l'évidement de la première partie 1 est rectangulaire, la troisième partie 3 adoptant une forme rectangulaire de telle façon à former un inter-espace 30 rectangulaire.

Selon le mode de réalisation précédent, les coins de l'inter-espace rectangulaire sont arrondis afin de limiter les contraintes impliquées par des coins anguleux lors de l'oscillation de la membrane 2. En effet, en conservant un angle droit, on expose la membrane 2 à un risque de déchirure au niveau desdits coins. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, on fait varier le signal d'excitation de la membrane 2, via des moyens de commande agissant sur les moyens 4 générateurs de mouvements de va-et-vient, de telle manière à changer le sens de circulation du fluide. Par exemple, on change le sens de circulation du fluide en faisant varier la fréquence d'excitation de la membrane. Selon un premier prototype, et selon les constatations de l'inventeur, un changement aspiration/refoulement a été mesuré, à titre d'exemple non limitatif autour de 225-275 Hz. Dans cette gamme de fréquence, le mode de vibration principal constaté est un mode dit de torsion, un mode dit de flexion étant constaté aux autres fréquences. L'inventeur a également constaté que la position de la ou les trous 20 influence les performances du dispositif. En effet, lorsque les trous 20 sont disposés au niveau des coins, le mode de torsion est prédominant aux alentours de 225-275 Hz, le dispositif fonctionnant alors en refoulement. Inversement, en dehors de cette plage de fréquences, le dispositif fonctionne en aspiration.

La position des trous 20 au niveau des coins permet donc d'obtenir de meilleures performances en mode de torsion, les ouvertures 20 s'ouvrant de manière plus importante. De même, l'inventeur a constaté que dans le cas des trous 20 disposés à mi-distance entre le bord de la première partie 1 et le bord de la troisième partie 3, les performances en aspiration sont meilleures. En effet, le mode de flexion permet un plus grand débattement et une meilleure ouverture des trous 20 disposés à mi-distance entre le bord de la première partie 1 et le bord de la troisième partie 3. L'inventeur a par ailleurs constaté deux pics de résonances situés aux alentours de 100 Hz et 175/200 Hz, les pics de résonances engendrant une déflexion de la membrane 2 plus importante et donc une augmentation du débit. Selon un mode de réalisation, il est possible d'exciter la membrane 2 à sa ou ses fréquences de résonance. Il est bien entendu que les fréquences et autres paramètres ci-dessus et ci-dessous mentionnés le sont à titre d'exemple non limitatif, pour un prototype donné.

Ces paramètres (les fréquences de changement de régime et les fréquences de résonnance notamment) dépendent des paramètres du dispositif tels que le matériau utilisé pour la membrane, les dimensions de la membrane (épaisseur en particulier), la tension exercée sur la membrane et le poids de la partie mobile notamment, et sont spécifiques au dispositif réalisé.

Selon un autre mode de réalisation particulier de l'invention, les moyens générateurs d'oscillations 4 comprennent des moyens électromagnétiques qu'on excite par un signal à courant alternatif et sur lequel on applique un offset sur la tension de telle manière à changer le mode de fonctionnement du dispositif, c'est-à-dire changer le sens de circulation du fluide.

Par exemple, à titre d'exemple non limitatif, un offset de 125 mV sur une tension de 500 mV pic à pic décalera l'origine des zéros en tension à 125 mV. Ainsi, le signal délivré aux moyens électromagnétiques avant amplification oscillera entre -125 mV et 375 mV. Un tel offset a pour effet de changer l'origine de la vibration de la membrane 2, de la partie mobile 31 plus précisément.

Selon les constatations de l'inventeur et selon le prototype testé, un changement positif dans les offsets permet de faire fonctionner le dispositif en refoulement, alors qu'un changement négatif dans les offsets permet de faire fonctionner le dispositif en aspiration. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens générateurs d'oscillations 4 comprennent des moyens électromagnétiques tels qu'un couple aimant 40 associé à une bobine 41. L'aimant 40 peut être solidaire de la troisième partie, et la bobine est solidaire d'un support distinct, par exemple en liaison rigide avec la première partie 1. D'autre moyens connus de l'homme du métier peuvent également être envisagés, tels que des moyens piézoélectriques ou électrostatiques. Comme on peut l'observer à la figure 5, le dispositif est mis en place au sein d'un packaging 7 sous la forme d'un boitier recevant le dispositif, de telle façon à le rendre étanche. Le packaging 7 comprend respectivement un logement pour le dispositif ainsi que pour l'aimant, des orifices 70 aptes à recevoir un système vis écrou ou tout autre type de maintien mécanique pour maintenir le packaging 7 à un support, ainsi qu'une entrée 71 et une sortie 72 pour le passage du fluide à faire circuler.

L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un dispositif, selon l'invention, pour la génération d'écoulement de fluide comprenant les étapes suivantes : - on dépose par enduction une couche de résine 104 sur la face avant d'un wafer de silicium 100 ; - on réalise une photolithographie et une gravure DRIE anisotrope pour définir un ou plusieurs motifs en saillie sur le wafer de silicium, de dimensions correspondantes dudit au moins un trou 20, destinés à créer ledit au moins un trou 20 ; - on réalise une enduction par tournette de l'élastomère 101 de la membrane 2 selon l'épaisseur désirée ; - on dépose une couche d'aluminium 103 puis une couche de résine 104' sur la face arrière du wafer de silicium ; - on réalise une photolithographie et une gravure DRIE anisotrope sur la totalité de l'épaisseur du wafer silicium obtenant ainsi la première partie 1 et la troisième partie 3 ; - on supprime chimiquement les restes de résine et l'aluminium restant sur le wafer de silicium ; - on effectue une gravure plasma RIE de l'élastomère afin de libérer les trous 20 ; - optionnellement, on applique une couche de SiO2 entre la face avant du wafer de silicium et la couche d'élastomère pour améliorer l'adhérence entre les deux parties. Naturellement, d'autres modes de réalisation auraient pu être envisagés par l'homme du métier sans pour autant sortir du cadre de l'invention définie par les revendications ci-après.

NOMENCLATURE 1. Partie fixe, 10. Evidement de la partie fixe, 2. Membrane en élastomère souple, 20. Trous, 3. Troisième partie, 30. Inter-espace, 31. Partie mobile, 4. Moyens générateurs d'oscillations, 40. Aimant, 41. Bobine, 7. Packaging, 70. Orifices, 71. Entrée, 72. Sortie. 100. Silicium, 101. Elastomère, 102. Nickel, 103. Aluminium, 104,104'. Résine.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS1. Procédé pour générer un écoulement de fluide mis en oeuvre dans un dispositif comprenant une membrane (2) munie d'au moins un trou (20) ainsi que des moyens (4) générateurs de mouvements de va-et-vient, dans lequel on génère un écoulement au travers de la membrane en actionnant ladite membrane, au moins au niveau dudit au moins un trou (20), suivant un mode de déformation dudit au moins un trou provoquant des ouvertures et fermetures dudit au moins un trou et perturbant le fluide pour générer ledit écoulement.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les mouvements de va et vient sont des mouvements périodiques.
3. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les mouvements de va et vient sont des mouvements pseudopériodiques ou encore des mouvements apériodiques.
4. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le mode de déformation dudit au moins un trou comprend des mouvements de flexion de la membrane (2) et/ou des mouvements de torsion et/ou de compression et/ou de tension de la membrane (2) ou encore une combinaison de ces mouvements.
5. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la 20 membrane (2) est apte, lors de ses mouvements de va-et-vient, à faire circuler un fluide au travers dudit au moins un trou (20) et apte à interdire la circulation du fluide lorsqu'elle est au repos.
6. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la membrane (2) génère des fuites au repos. 25
7. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel ledit au moins un trou (20) autorise une circulation de fluide au travers de la membrane, dans un premier sens, d'un coté à l'autre de la membrane, et dans un deuxième sens opposé.
8. 8 Procédé selon la revendication 7, dans lequel on change le sens de circulation du fluide au travers de la membrane par le contrôle de l'excitation des 30 moyens générateurs de mouvements de va-et-vient.
9. 9. Procédé selon la revendication 7 ou 8 dans lequel on change le sens de circulation du fluide en modifiant le mode de déformation de ladite membrane (2).10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel lesdits moyens (4) générateurs de mouvements de va-et-vient comprennent un actionneur électromagnétique, un actionneur piézoélectrique un actionneur électrostatique, un actionneur magnétostrictif, un actionneur ferroélectrique, un actionneur thermique, ou encore un actionneur à mémoire de forme. 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel les moyens (4) générateurs de mouvements de va-et-vient sont distincts de la membrane (2) et coopèrent avec ladite membrane pour actionner et déformer la membrane au moins au niveau dudit trou. 12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel ledit au moins un trou (20) est de dimension submillimétrique ou millimétrique. 13. Dispositif pour la génération d'un écoulement de fluide comprenant : - une première partie (1), fixe, en matière rigide, présentant un évidement (10) traversant, - une deuxième partie, comprenant une membrane (2) liée à ladite première partie sur sa périphérie et recouvrant l'évidement (10), - des moyens (4) générateurs de mouvements de va-et-vient aptes à déformer la membrane (2), - au moins un trou (20) de la membrane au niveau de la partie mobile de la membrane, apte, lors des mouvements de la membrane à faire circuler un fluide au travers de la membrane (2), de telle manière à permettre la génération d'un écoulement au travers de la membrane en excitant la membrane (2) de manière à actionner et déformer ledit au moins un trou 25 (20) suivant un mode de déformation dudit au moins un trou. 14. Dispositif selon la revendication 13 comprenant une troisième partie (3) en matériau rigide, liée à l'une des faces de la membrane (2), ladite troisième partie (3) étant disposée au niveau de l'évidement (10) et de dimensions inférieures à celles de l'évidement (10) de telle façon à former un inter-espace (30) entre ladite 30 première partie (1) et ladite troisième partie (3), et de telle façon à former une partie mobile (31) comprenant la membrane (2) et la troisième partie (3) au niveau de l'évidement (10), lesdits moyens (14) générateurs de mouvement de va-et-vientcoopérant avec la troisième partie rigide (3), ledit au moins un trou (20) étant situé au niveau dudit inter-espace (30). 15. Dispositif selon la revendication 13 ou 14, dans lequel ledit au moins un trou (20) est de dimension submillimétrique ou millimétrique. 16. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 15, dans lequel ledit au moins un trou comprend sélectivement, un motif de forme en H, en U, en W, en I, en sinusoïde, ou encore ledit au moins un trou comprend plusieurs fentes parallèles rapprochées. 17. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 16 dans lequel ledit au moins un trou (20) autorise une circulation de fluide au travers de la membrane, dans un premier sens, d'un coté à l'autre de la membrane, et dans un deuxième sens opposé. 18. Dispositif selon la revendication 17 comprenant des moyens de commande des moyens (4) générateurs de mouvement de va-et-vient de telle façon à permettre de changer le sens de circulation du fluide au travers de la membrane. 19 Dispositif selon l'une des revendications 13 à 18, dans lequel lesdits moyens (4) générateurs de mouvement de va-et vient comprennent un actionneur électromagnétique tel qu'un couple aimant (40) / bobine (41), un actionneur piézoélectrique, ou encore un actionneur électrostatique. 20. Utilisation du procédé selon l'une des revendications 1 à 12 ou du dispositif selon l'une des revendications 13 à 19 dans un microTas.