Assas Recherche | Synthèse, microstructuration et caractérisation d'une résine hybride épaisse photosensible de type positive. : Application à la fabrication de dispositifs microfluidiques

Synthèse, microstructuration et caractérisation d'une résine hybride épaisse photosensible de type positive. : Application à la fabrication de dispositifs microfluidiques (Document en Français)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse consultable sur internet, en texte intégral.

Informations sur les contributeurs

Auteur : Nasrallah Nour

Nasrallah, Nour

Nom

Nasrallah

Prénom

Nour

Nationalité

Français

Date de soutenance : 10-12-2024

Directeur(s) de thèse : Calas-Etienne Sylvie

Calas-Etienne, Sylvie

Nom

Calas-Etienne

Prénom

Sylvie

- Etienne Pascal

Etienne, Pascal

Nom

Etienne

Prénom

Pascal

Etablissement de soutenance : Université de Montpellier (2022-....)

Université de Montpellier (2022-....)

Nom

Université de Montpellier (2022-....)

Laboratoire : Laboratoire Charles Coulomb (Montpellier)

Laboratoire Charles Coulomb (Montpellier)

Nom

Laboratoire Charles Coulomb (Montpellier)

Ecole doctorale : École doctorale Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; 2015-....)

École doctorale Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; 2015-....)

Nom

École doctorale Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; 2015-....)

Informations générales

Discipline : Physique et Astrophysique
Classification : Physique

Mots-clés libres : Synthèse, Résine hybride, Épaisse, Photosensible, Type positive, Microfluidique
Mots-clés :

Microfluidique
Cellules solaires à colorant

Résumé : Depuis plusieurs décennies, les matériaux composites organiques/inorganiques suscitent un intérêt croissant dans la recherche en raison de leurs propriétés uniques, qui combinent les avantages des deux mondes. Ces matériaux hybrides présentent un potentiel considérable dans des domaines tels que l’optique, la microfluidique, et la microélectronique. Leur synthèse s'effectue de manière économique en deux étapes : d'abord, le réseau inorganique est généré par le procédé sol-gel, tandis que la phase organique, constituée de résines négatives ou positives, est réticulée par irradiation UV ou par des amorceurs thermiques appropriés.La lithographie par écriture laser, qui permet la focalisation à l’échelle micrométrique, est devenue une méthode efficace pour la fabrication de microstructures de haute précision sans nécessiter de masques. Cependant, bien que cette technique soit adaptée aux résines négatives, elle présente des limitations pour la production de grandes surfaces en raison de la lenteur du processus, rendant son application coûteuse et complexe dans des dispositifs tels que les microfluidiques, où de grandes surfaces doivent être insolées pour former des canaux micrométriques. L'utilisation de résines positives en association avec l'écriture laser offre une solution plus pertinente, en raison de leur capacité à faciliter la microstructuration.L'objectif de ce travail est donc de synthétiser, optimiser et appliquer un matériau hybride photosensible de type résine positive, adapté à la microfabrication. Les résines à amplification chimique, largement utilisées en microlithographie à haute densité pour leur efficacité et leur précision submicronique, sont ici explorées pour des dispositifs microfluidiques. Nous avons ainsi développé une série de résines hybrides à base d’acrylate-polysiloxane, capables d’atteindre des épaisseurs de 40 µm. Ces résines, combinées avec des générateurs d'acide photo-induit ici le 'iodonium/tétrakis(pentafluorophényl)borate, montrent des performances remarquables, fonctionnant efficacement en tant que résines positives, tout en étant développables en milieu aqueux.Les matériaux synthétisés sont dérivés du t-butyl méthacrylate (TBMA) et du précurseur hybride 3-(Triméthoxysilyl)propyl méthacrylate (MAPTMS), chaque composant jouant un rôle spécifique dans la formulation finale. La copolymérisation du TBMA et du MAPTMS permet d'obtenir une liaison entre le groupe méthacrylate du MAPTMS, qui contient une unité polymérisable (C=CH2), et le TBMA. Cette stratégie permet d'améliorer l'épaisseur des dépôts ainsi que les propriétés mécaniques et chimiques de la résine.De plus, la présence de groupes inorganiques, issus de l’hydrolyse du MAPTMS, améliore l’adhérence grâce aux groupes silanol (-SiOH). Le processus photochimique repose sur la chimie acide cationique, où l’élimination d’une fonctionnalité organique protégée est catalysée par l’acide, entraînant la formation de groupes hydrosolubles tels que les acides carboxyliques ou les alcools, facilitant ainsi le développement des motifs.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2024UMONS043
Type de ressource : Thèse

Fiche descriptive