Conclusions
Microbalance à cristal de quartz

1 - Principes

• 1.1 - Généralités
• 1.2 - Principe de fonctionnement
  Figure 1 - Schéma représentant, selon une échelle arbitraire, les déformations d’une lame de quartz en mode de vibration en cisaillement d’épaisseur sous l’effet d’un champ électrique alternatif Figure 2 - Représentation de différentes coupes du cristal de quartz par rapport aux axes principaux Figure 3 - Circuit électrique équivalent représentant le comportement électromécanique de la MCQ dans une solution en présence d’un dépôt viscoélastique à la surface d’une des électrodes Tableau 1
• 1.3 - Paramètres influençant la fréquence de résonance
  Figure 4 - Effet de la présence d’un dépôt rigide ou d’un dépôt viscoélastique à la surface d’un résonateur à cristal de quartz sur les caractéristiques de résonance du cristal Figure 5 - Variation de la fréquence de résonance en ppm en fonction de la température pour différentes coupes de quartz Figure 6 - Profils de vitesse normalisée calculés pour l’eau pure à température ambiante au contact de l’électrode du quartz Figure 7 - Variation de la fréquence de résonance d’un quartz 10 MHz avec la viscosité cinématique de la solution, d’après
• 1.4 - Dispositifs de mesure
  Figure 8 - Vue en coupe et de face d’un résonateur à quartz de type « bouton central ». Vues schématiques des faces d’un quartz avec deux contacts arrière Figure 9 - Schémas d’un montage MCQ et MCQE Tableau 2

2 - Applications de la MCQ

• 2.1 - Mesures de vitesse et de rendement faradique de dépôt
  Figure 10 - Étude du dépôt de cuivre à potentiel constant de –0,4 V/ECS en milieu CuSO 4 (1 mM + H2SO4 0,2 M), à l’aide de la microbalance à cristal de quartz, d’après
• 2.2 - Étude de mécanismes de dépôt électrochimique
  Figure 11 - Étude par MCQE de l’influence de la température sur le dépôt de CoOOH, d’après
• 2.3 - Étude de phénomènes de dissolution
• 2.4 - Mesure de la viscosité d’une solution
  Tableau 3
• 2.5 - Transport de matière dans des films
  Figure 12 - Représentation des phénomènes de transport dans le réseau lors de l’oxydation des sites Fe et lors de leur réduction. Diagramme présentant les variations de fréquence observées durant l’oxydation du film en milieu H 2O et D2O (d’après ) et la contribution de chacun des phénomènes
• 2.6 - Mesure de contraintes dans des films
• 2.7 - Mesure d’angle de contact
• 2.8 - Étude de la formation de bulles
  Figure 13 - Schéma de bulles attachées à la surface de l’électrode du résonateur avec un angle de contact de 0˚ et de 90˚
• 2.9 - Phénomènes d’adsorption et d’électroadsorption à la surface d’électrodes
  Figure 14 - Dépôt sous potentiel d’une monocouche de Pb sur électrode d’or polycristallin en milieu Pb(NO 3)2, 1 mM + HClO4 0,1 M. trait plein : Variation de la densité de courant enregistrée durant un balayage aller-retour en potentiel à 10 mV × s –1, trait pointillé : courbe calculée à partir des variations de masse à la surface de l’électrode. Variation de la fréquence de la MCQE durant ce balayage, d’après Figure 15 - Variation de la charge échangée durant l’électrosorption d’anion Br — et I — à la surface d’une électrode de MCQE, d’après Figure 16 - Variation de fréquence enregistrée lors de l’adsorption de l’albumine de sérum humain sur des électrodes de résonateurs à cristal de quartz 5 MHz présentant des propriétés de surface différentes
• 2.10 - Capteurs piézo-électriques
  Figure 17 - à Principe de fonctionnement de différents capteurs MCQ (d’après ). Réponse en fréquence d’un capteur MCQ. L’analyte est injecté dans la solution à t 0 Figure 18 - Principales étapes de préparation d’un immunocapteur à partir d’un résonateur à cristal de quartz, d’après Figure 19 - Représentation schématique d’un capteur à glucose et de la fixation réversible du glucose. Effet du basculement d’une solution tampon vers une solution identique contenant 5 mM de glucose et vice-versa, d’après Tableau 4

3 - Conclusions