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L'Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN)

Présentation du laboratoire

L'IEMN est un laboratoire d'excellence dans les domaine des micro et nanotechnologies et leurs applications dans les domaines de l'information et de la communication, du transport et de la santé. Cet institut, sous tutelle du CNRS, de l'Université Lille 1, de l'Université de Valenciennes et de l'ISEN regroupe environ 250 chercheurs permanents et 180 doctorants. Il bénéficie d'infrastructures de pointe permettant la fabrication et la caractérisation de micro et nanosystèmes. Entre autre, l'institut dispose de 1600 m2 de salles blanches (salles où la concentration particulaire, la température ou encore l'humidité et la pression sont contrôlées), ce qui est indispensable pour la réalisation de micro systèmes ou nano systèmes ayant des dimensions comparables ou très inférieures à la taille des poussières. Il dispose aussi d'un centre de caractérisation permettant la mesure des principaux paramètres éléctriques, microonde et éléctromécaniques des dispositifs fabriqués en salle blanche  (Plaquette de présentation de l'IEMN).

Les équipes de recherche

A l'IEMN, les activités en mécanique s'articulent autours de 3 thématiques principales :

  • l'acoustique,
  • la microfluidique
  • les microsystèmes (MEMS).

Ces 3 thématiques sont développées par les groupes ACOUSTIQUE, AIMAN-FILMS, BIOMEMS et NAM6 :

ACOUSTIQUE

Le groupe ACOUSTIQUE,  lorsqu'il a été créé, avait une activité essentiellement orientée vers la conception de transucteurs dans les gammes basse et moyenne fréquence avec une orientation forte vers le domaine du sonar et de l'océanographie acoustique. Aujourd'hui les principales activités du groupe concernent :

  • Les métamatériaux acoustiques et leurs applications : ce sont des matériaux de synthèse microstructurés conçus pour avoir des propriétés étonnantes qui ne se trouvent pas dans la nature, par exemple ayant un indice de réfraction négatif ou de fortes variations d'indices qui permettent d'imaginer dans un futur proche la fabrication de superlentilles ou encore de capes d'invisibilité (acoustiques).

  • La conception de filtres acoustiques basés sur les cristaux phononiques pour la réalisation MEMS radio fréquences.

contact : bertrand dubus

AIMAN-FILMS

L'équipe AIMAN-FILMS est constituée de 2 équipes : l'équipe AIMAN et l'équipe FILMS. Ces deux équipes travaillent sur les interactions non linéaires entre l'acoustique, l'hydrodynamique et le magnétisme.

 

- En ce qui concerne les interactions acoustique-hydrodynamique, l'équipe travaille notamment sur :

  • le développement d'actionneurs microfluidiques basés sur les ondes acoustiques de surface (SAW) qui permettent le déplacement, le mélange ou encore l'atomisation de gouttes de tailles submillimétriques

 

  • la propagation d'ondes acoustiques dans les milieux à bulle et leur caractérisation via la conjugaison de phase

 

- Au niveau des interactions acoustique-magnétisme, l'équipe travaille notamment sur :

  • la conjugaison de phase, une technique permettant le retournement temporel d'une onde acoustique et son amplification, qui peut être notamment utilisée pour la conception de vélocimètres permettant la mesure du champ de vitesse dans des liquides ou encore pour l'imagerie médicale.

 

 

 

- Enfin en hydrodynamique, le groupe FILMS travaille  sur :

  • les instabilités de Faraday qui se développent à l'interface entre des fluides miscibles ou non miscibles soumis à des vibrations. Ce projet est soutenu par le CNES, l'ESA et la commission européenne et devrait aboutir à des expériences réalisées dans la station spatiale internationale (ISS)

 

  • le transport de particules (solides ou biologiques) à des interfaces, la formation d'amas ou encore le nettoyage de surface.

contact : Michael Baudoin

BIOMEMS

L'équipe BIOMEMS a une activité centrée sur le développement de microsystèmes permettant la manipulation et l'analyse de milieux biologiques. Entre autre, cette équipe a développé :

  • des systèmes EWOD basés sur l'électromouillage (c'est à dire la modification des propriétés de mouillage d'une surface via l'application d'un courant éléctrique) permettant de contrôler le déplacement de gouttes sur des surfaces superhydrophobes (c'est à dire que l'eau ne mouille pas) ou flexibles

 

  •  des surfaces biomimétiques pour le contrôle du mouillage

  • des biocapteurs électriques pour la caractérisation de l'activité électromagnétiques de cellules.

contact : Vincent Senez

NAM6

L'équipe NAM6 travaille sur la conception et l'étude de microsystèmes MEMS optimisés pour différentes applications :

  • la réalisation de résonateurs MEMS (microsystèmes électromécanique) adaptés  à la microscopie à force atomique

 


  • le développement de résonateurs MEMS/NEMS basés sur des structures mécaniques monocristallines vibrant à des fréquences jusqu'au GHz

 

  • la fabrication, la conception et la caractérisation de pointes micrométriques et nanométriques pour l'ionisation par électronébuliseur (ESI) permettant la dispersion d'un liquide sous forme de gouttelettes chargées de taille nanométrique compatible avec les laboratoires sur puce.

 

 

  •   le dévelopement de MEMS bioinspirés tel que des des microrobots mimant le vol des insectes.
  • le développement de résonateurs/filtres piezoélectrique basés sur les ondes acoustiques pour les applications MEMS.

contact : Bernard Legrand 

Les équipements disponibles

Les 1600 m2 de salles blanches disposent d'équipements de pointe pour la fabrication de micro et nanosytèmes. Entre autre, nous pouvons citer :

  • des sorbonnes pour la manipulation de produit chimiques et des boites à gant pour travailler en atmosphère inerte

     

  • des bâtis pour la gravure sèche par plasma

 

  • des bâtis pour la pulvérisation de métaux sur des surfaces

 

  • une salle de lithographie optique

 

  • un microscope électronique à balayage poue l'obsevation en haute résolution de la surface d'un échantillon

L'IEMN dispose aussi d'un centre de caractérisation et d'un centre de calcul numérique pour les simulations.