Séance de cours

Microfluidique : Diffusion et mélange

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Dans cours

MICRO-470: Scaling laws in micro & nanosystems

This class adresses scaling laws in MEMS/NEMS. The dominant physical effects and scaling effects when downsizing sensors and actuators in microsystems are discussed, across a broad range of actuation principles. ...

Description

Cette séance de cours couvre les principes de la diffusion dans les liquides, y compris la loi de Fick et le coefficient de diffusion. Il traite également du mélange dans les conditions d'écoulement laminaire, du filtre H pour la filtration et de la nutrition des bactéries en relation avec la diffusion. En outre, il explore la couche de diffusion dans les microélectrodes, le temps de réponse des microélectrodes, la chromatographie en phase liquide et la vitesse d'écoulement optimale pour l'écoulement des bouchons. La mise à l'échelle de la chromatographie liquide et la chromatographie liquide par cisaillement sont également abordées, fournissant un aperçu de la dynamique de la microfluidique.

Enseignant·e·s (3)

Philippe Renaud

Philippe Renaud is Professor at the Microsystem Laboratory (LMIS4) at EPFL. He is also the scientific director of the EPFL Center of MicroNanoTechnology (CMI). His main research area is related to micronano technologies in biomedical applications (BioMEMS) with emphasis on cell-chips, nanofluidics and bioelectronics. Ph. Renaud is invloved in many scientifics papers in his research area. He received his diploma in physics from the University of Neuchâtel (1983) and his Ph.D. degree from the University of Lausanne (1988). He was postdoctoral fellow at University of California, Berkeley (1988-89) and then at the IBM Zürich Research Laboratory in Switzerland (1990-91). In 1992, he joined the Sensors and Actuators group of the Swiss Center for Electronics and Microtechnology (CSEM) at Neuchâtel, Switzerland. He was appointed assistant professor at EPFL in 1994 and full professor in 1997. In summer 1996, he was visiting professor at the Tohoku University, Japan. Ph. Renaud is active in several scientific committee (scientific journals, international conferences, scientific advisory boards of companies, PhD thesis committee). He is also co-founder of the Nanotech-Montreux conference. Ph. Renaud is committed to valorization of basic research through his involvement in several high-tech start-up companies.

Niels Quack

Prof. Dr. Niels Quack received the M.Sc. degree from Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Lausanne, Switzerland, in 2005, and the Dr.Sc. degree from Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH), Zürich, Switzerland, in 2010. From 2011 to 2015, he was Postdoctoral Researcher and Visiting Scholar with the Integrated Photonics Laboratory, Berkeley Sensor and Actuator Center, University of California, Berkeley, CA, USA. From 2014 to 2015, he was Senior MEMS Engineer with Sercalo Microtechnology, Neuchâtel, Switzerland. He is currently an SNSF Assistant Professor with Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Lausanne, Switzerland. He has authored and co-authored more than 50 papers in leading technical journals and conferences. His research interests include photonic micro and nanosystems, with an emphasis on diamond photonics and silicon photonic MEMS. He is Steering Committee Member of the IEEE International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (OMN) and served as General Chair of the IEEE OMN 2018 and the Latsis Symposium 2019 on Diamond Photonics. He is a Senior Member of IEEE, Member of The Optical Society (OSA) and life member of SPIE.

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Concepts associés (14)

Microfluidique

La microfluidique est la science et la technique des systèmes manipulant des fluides et dont au moins l'une des dimensions caractéristiques est de l'ordre du micromètre. George Whitesides définit la microfluidique comme « la science et la technologie des systèmes qui manipulent de petits volumes de fluides ( à ), en utilisant des canaux de la dimension de quelques dizaines de micromètres ». Selon Patrick Tabeling, Tabeling précise qu'il entend essentiellement par « nouvelles techniques » la microfabrication héritée de la micro-électronique.

Droplet-based microfluidics

Droplet-based microfluidics manipulate discrete volumes of fluids in immiscible phases with low Reynolds number and laminar flow regimes. Interest in droplet-based microfluidics systems has been growing substantially in past decades. Microdroplets offer the feasibility of handling miniature volumes (μl to fl) of fluids conveniently, provide better mixing, encapsulation, sorting, sensing and are suitable for high throughput experiments.

Chromatographie

La chromatographie est une méthode physico-chimique qui sert à séparer les différentes substances présentes dans un mélange (échantillon en phase homogène liquide ou gazeuse). vignette|458x458px|Chromatographie sur couche mince faisant apparaître les composants d'une plante verte, comme la chlorophylle. Il est probable que la séparation de pigments inspira le nom de la méthode. L'appareil utilisé pour effectuer certaines chromatographies se nomme chromatographe. L'image ou le diagramme obtenu par chromatographie est appelé chromatogramme.

Chromatographie en phase liquide à haute performance

vignette|Un chromatographe en phase liquide à haute performance. De gauche à droite : un dispositif de pompage destiné à générer un gradient de deux solvants une colonne de chromatographie et un détecteur pour mesurer l'absorbance. vignette|Un chromatographe en phase liquide à haute performance moderne. La chromatographie en phase liquide à haute performance (CLHP) est une technique de séparation analytique et/ou préparatrice de molécules présentes dans un mélange.

Paper-based microfluidics

Paper-based microfluidics are microfluidic devices that consist of a series of hydrophilic cellulose or nitrocellulose fibers that transport fluid from an inlet through the porous medium to a desired outlet or region of the device, by means of capillary action. This technology builds on the conventional lateral flow test which is capable of detecting many infectious agents and chemical contaminants. The main advantage of this is that it is largely a passively controlled device unlike more complex microfluidic devices.

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Séances de cours associées (47)

Dynamique des fluides : Microfluidique

Explore la microfluidique, couvrant le continuum et le flux de Knudsen, les effets d'amortissement, la diffusion dans les liquides, la chromatographie liquide et la chromatographie par cisaillement.

Spectrométrie de masse des protéines et protéomique

Explore les principes de la chromatographie en phase liquide, les différentes techniques de chromatographie, les composants HPLC et la comparaison entre la chromatographie IEF et SCX hors gel.

Chromatographie ionique : principes et applications

Couvre les principes et les applications de la chromatographie ionique, en se concentrant sur l'analyse des molécules ioniques et ionisables en utilisant des techniques de chromatographie liquide.

Chromatographie: Purification des protéines

Explique les principes de chromatographie pour la purification des protéines, couvrant les causes d'élargissement de crête, les composants d'élargissement de bande et les phases stationnaires communes.

Chromatographie Fluide Supercritique : SFC et CP

Introduit la chromatographie liquide supercritique (SFC) et la chromatographie en phase complémentaire (CP), en soulignant leurs avantages et leurs applications.

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