Les projets de recherche

L’IPGG offre des financements doctoraux ou postdoctoraux pour des projets où la microfluidique joue un rôle central au sein des équipes de recherche membres de l'IPGG.

La période actuelle est confrontée à des défis considérables pour la société, notamment dans les domaines de la santé, de l’énergie ou encore de l’environnement. L’innovation dans ces domaines nécessite des avancées scientifique et technologiques majeures.

L'Institut Pierre-Gilles de Gennes est en mesure de relever ce défi ambitieux. Son domaine de prédilection, la micro- et la nano-fluidique, est au cœur du progrès scientifique pour relever ces défis. L’Institut implique des équipes ayant une expertise reconnue au niveau international sur ces domaines.

Les derniers appels Open Call, High Risk ou encore Water & Energy visent à soutenir des projets portant une idée innovante dans le domaine de la nano- et micro- fluidique autour des thématiques scientifiques portées par l’IPGG. L’objectif de ces appels à projet est de développer des initiatives ambitieuses et d’ouvrir le spectre scientifique de l’IPGG.



Endommagement plastique des matériaux amorphes : étude mésoscopique

Equipes :
MMN
Porteurs du projet :
Elisabeth Bouchaud
Année d'obtention :
2017

We will prepare concentrated emulsions of different structures with a microfluidic device, which can further be cross-linked, in order to make model amorphous 2D materials with controlled density and cohesiveness. These amorphous structures will have a « basic atom » of size ~50µm. They will be fractured in a controlled way, and plastic events, i.e. local irreversible rearrangements occurring around the crack tip, will be observed in conventional and confocal microscopy. Their influence on the fracture path and on the fracture dynamics will be studied. The obtained results will be compa-red to theoretical predictions, and to the results of numerical simulations. This study could be the basis of constitutive laws for soft amorphous materials.


Etude de l’influence de la réologie interfaciale pour la microfluidique digitale

Equipes :
MMN
Porteurs du projet :
Marie-Caroline Jullien
Année d'obtention :
2016

Les écoulements multiphasiques sont présents dans de nombreux procédés industriels (cosmétique, agro-alimentaire, matériaux) et sont largement étudiés depuis plusieurs décennies. L'émergence de la microfluidique, issue des technologies de la microélectronique, a permis un essor notable des études de ces écoulements aux échelles micrométriques en fournissant des systèmes modèles, tant pour des systèmes denses (mousses, émulsions), que des systèmes dilués (bulles, gouttes). Leur étude fournie à la fois des questions fondamentales riches et des potentiels d'application substantiels. La question posée est l’influence de la nature du tensioactif utilisé (soluble ou non) sur la dynamique de ces objets. Après avoir montré qu’un système dense modèle (mousse micrométrique) ne permet pas de dégager de loi explicite, nous proposons d’étudier la dynamique d’un système modèle : une goutte. Les résultats obtenus auront un impact significatif dans la communauté de la microfluidique digitale mais aussi de manière plus générale pour l’ensemble des communautés utilisant des émulsions denses.


Déterminer la vitesse de gouttes en microfluidique digitale

Equipes :
MMN
Porteurs du projet :
Marie-Caroline Jullien
Année d'obtention :
2014

Dans le contexte de la microfluidique digitale, dont le développement nécessite dans de nombreux cas la synchronisation de systèmes automatisés, nous avons montré que le confinement jouait un rôle crucial sur la vitesse des gouttes. Il paraît donc nécessaire de conduire des expériences systématiques afin de dériver un modèle global servant de référence pour prédire la vitesse des gouttes. Pour cela, nous souhaitons dans un premier temps caractériser le rôle de différents paramètres : rapport des viscosités, propriétés rhéologiques des surfactants et paramètres géométriques. Dans un second temps, nous étudierons le film de lubrification in situ (épaisseur, temps de vie, rhéologie interfaciale...) et fournirons un nouvel outil de mesure de pression de disjonction à la communauté physico-chimiste.


Micromélange acoustique ultrarapide et applications

Equipes :
MMN
Porteurs du projet :
Patrick Tabeling
Année d'obtention :
2012

Une équipe pluridisciplinaire, composée d'experts en acoustique (M. Tanter, O. Couture), microfluidique (P. Tabeling, F. Monti), et chimie organique (J. Cossy, S. Arseniyadis), mettent en commun leurs efforts pour inventer une méthode permettant le micromélange ultrarapide de réactifs in vitro (dans des systèmes microfluidiques) et in vivo. La méthode consiste à disperser des réactifs dans des gouttes submicrométriques, que l'on encapsule dans des gouttes de perfluorocarbone. L'application d'une onde ultrasonore focalisée vaporise le perfluorocarbone, et expulse, en quelques μs, les réactifs vers la phase externe où ils se mélangent, dans des conditions isothermes. On pense pouvoir mélanger les réactifs sur des temps inférieurs à la centaine de μs, gagnant ainsi un ou deux ordres de grandeurs par rapport aux méthodes de micromélange les plus rapides publiées dans la littérature. Il s'agit là d'une rupture, donnant naissance à une nouvelle génération de micromélangeurs. Les applications sont nombreuses : délivrance in-vivo de médicaments et de précurseurs médicamenteux, mesure de cinétiques chimiques, analyse de dynamiques conformationnelles etc... Dans le projet, nous nous focalisons sur les applications dans le domaine de la délivrance in vivo de médicaments et de précurseurs médicamenteux.


Migration par activation thermique en confinement micrométrique, application au contrôle du drainage des mousses

Equipes :
MMN
Porteurs du projet :
Marie-Caroline Jullien et Florent Malloggi
Année d'obtention :
2012

Nous avons récemment montré que lorsqu’une bulle/goutte est placée dans un gradient de température, celle-ci migre vers la région la plus froide sous un effet mécanique, i.e. la déformation du PDMS provoque le déplacement de l’élément vers la zone où la cavité est la plus épaisse. Nous avons identifié un certain nombre de mécanismes impliqués dans ce système. Nous souhaitons dans un premier temps faire une cartographie générale de la réponse de la bulle/goutte en fonction de différents paramètres de contrôle. Nous pensons que cette étude pourra servir à l’avenir de référence.


5 projets.