S'inscrire aux newsletters

Laboratoires sur puce dédiés à la chimie - Conception

Auteur(s) : Clarisse MARIET, Laurent VIO, Christine DALMAZZONE, Marie MARSIGLIA, Axel VANSTEENE, Emmanuel MIGNARD

Date de publication : 10 juin 2019

Télécharger l'extrait gratuit pour explorer cet article

EXTRAIT GRATUIT

Déjà abonné ? ouSe connecter

Quitter la lecture facile

RÉSUMÉ

Concevoir un dispositif microfluidique pour la chimie implique la prise en compte des propriétés du ou des matériaux, la stratégie de gestion des fluides dans les microcanaux, l’hydrodynamique fixée par la géométrie des canaux et la physico-chimie des fluides. Après avoir décrit les phénomènes physico-chimiques et hydrodynamiques qu’il convient de connaître et de maîtriser pour mettre au point des méthodes de traitement d’échantillon, les différentes briques élémentaires appartenant à la boite à outils des systèmes microfluidiques sont présentées afin d’aider le concepteur de procédés à utiliser cette technologie de la façon la plus judicieuse.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Labs on a Chip for Chemistry. Design

Designing a microfluidic device involves to consider the properties of the materials, the management of fluids inside the microchannels, the hydrodynamics phenomenun set by channels’ geometry and the physical chemistry of fluids. After describing the physicochemical and hydrodynamic phenomena to know and tune in order to develop methods of sample processing, the different building blocks belonging to the microfluidics’ toolbox are presented to help the process designer to exploit these compounds in the wisest way.

Auteur(s)

Clarisse MARIET : Ingénieur chercheur - Direction de l’Énergie Nucléaire (DEN), Service d’Études Analytiques et de Réactivité des Surfaces (SEARS), CEA, Université Paris-Saclay, Gif sur Yvette, France
Laurent VIO : Ingénieur chercheur - Direction de l’Énergie Nucléaire (DEN), Service d’Études Analytiques et de Réactivité des Surfaces (SEARS), CEA, Université Paris-Saclay, Gif sur Yvette, France
Christine DALMAZZONE : Ingénieur de recherche - Direction Physico-Chimie et Mécanique Appliquées, - IFP Énergies nouvelles (IFPEN), Rueil-Malmaison, France
Marie MARSIGLIA : Ingénieur de recherche - Direction Physico-Chimie et Mécanique Appliquées, - IFP Énergies nouvelles (IFPEN), Rueil-Malmaison, France
Axel VANSTEENE : Doctorant - Direction de l’Énergie Nucléaire (DEN), Service d’Études Analytiques et de Réactivité des Surfaces (SEARS), CEA, Université Paris-Saclay, Gif sur Yvette, France
Emmanuel MIGNARD : Chargé de recherche - CNRS, Université de Bordeaux, Solvay, LOF, UMR 5258, Pessac, France

INTRODUCTION

L’article [CHV 2 225], auquel le lecteur est invité à se reporter, expose les avantages et les inconvénients des laboratoires sur puce puis dresse l’état de l’art des microsystèmes développés spécifiquement pour des applications à la chimie séparative élémentaires (sels, métaux et radionucléides), pour les caractérisations chimiques et physico-chimiques des processus ainsi que pour l’intensification et l’accélération de la recherche et développement.

Le choix d’un dispositif microfluidique pour la chimie implique la prise en compte préalable de certaines contraintes comme le choix du ou des matériaux pour la conception des dispositifs et la gestion des fluides dans les microcanaux : compatibilité chimique, mouillabilité préférentielle aux parois, perte de charge, temps de mélange et de séjour, gestion d’une fraction solide (intégration d’un lit fixe ou écoulement d’une suspension par exemple), etc. C’est pourquoi le présent article est centré sur la description des phénomènes physico-chimiques et hydrodynamiques qu’il convient de connaître et de maîtriser pour mettre au point des méthodes de traitements d’échantillons telles que les techniques électrocinétiques, chromatographiques ou d’extraction liquide-liquide. Dans un second temps, les différentes briques élémentaires appartenant à la boite à outils des systèmes microfluidiques seront exposées afin d’aider le concepteur de procédés à les utiliser de la façon la plus judicieuse. Des exemples de procédés automatisés pour les besoins de l’industrie pétrolière seront présentés.

Voir aussi les articles [NM 6 020] et [NM 250] du traité Innovation – Nanosciences et nanotechnologies, et [IN 214] et [BM 7 970] du traité Mécanique – Travail des matériaux – Assemblage.

Cet article est réservé aux abonnés. Il vous reste 92% à découvrir.

EXTRAIT GRATUIT

Déjà abonné ? ouSe connecter

L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.

+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.

De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

OFFRE

Cet article fait partie de l’offre

Chimie verte (158 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète et actualisée d'articles validés par des comités scientifiques

Un service Questions aux experts et des outils pratiques

Des Quiz interactifs pour valider la compréhension et ancrer les connaissances

ABONNEZ-VOUS

MOTS-CLÉS

isotachophorèse | extraction liquide-liquide | séparation en phase solide | écoulement segmenté

KEYWORDS

isotachophoresis | liquid-liquid extraction | solid phase separation | segmented flow

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-chv2226

CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :

Accueil > Ressources documentaires > Procédés chimie - bio - agro > Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique > Chimie en flux continu > Laboratoires sur puce dédiés à la chimie - Conception

Lire l'article

BIBLIOGRAPHIE

(1) - ZHUANG (Z.), MITRA (I.), HUSSEIN (A.), NOVOTNY (M.V.), MECHREF (Y.), JACOBSON (S.C.) - Microchip electrophoresis of N-glycans on serpentine separation channels with asymmetrically tapered turns. - Electrophoresis 32, p. 246-253 (2011).
(2) - BODOR (R.), MADAJOVA (V.), KANIANSKY (D.), MASAR (M.), JOHNCK (M.), STANISLAWSKI (B.) - Isotachophoresis and isotachophoresis – zone electrophoresis separations of inorganic anions present in water samples on a planar chip with column-coupling separation channels and conductivity detection. - J. Chromatogr. A 916, p. 155-165 (2001).
(3) - BLAS (M.), DELAUNAY (N.), ROCCA (J.-L.) - Electrokinetic-based injection modes for separative microsystems. - Electrophoresis 29, p. 20-32 (2008).
(4) - LIN (J.Y.), FU (L-M), YANG (R-J) - Numerical simulation of electrokinetic focusing in microfluidic chips. - J. Micromech. Microeng. 12, p. 955-961 (2002).
(5) - FU (L.M.), YANG (R.J.), LEE (G.B.), PAN (Y.P.) - Multiple injection techniques for microfluidic sample handling. - ...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

1 Outils logiciels

[Logiciel] Solidworks

HAUT DE PAGE

2 Sites Internet

Journal Lab-on-a-Chip

http://www.pubs.rsc.org/en/journals/journalissues/lc

Klearia

http://www.klearia.com

Micralyne

http://www.mycraline.com

Micronit

http://www.micronit.com

http://www.goodfellow-ceramics.com

https://topas.com/sites/default/files/files/optical_e.pdf

https://www.newsanyway.com/2018/01/15/tailor-made-microreactor-chemical-synthesis/

http://www2.dupont.com/Teflon_Industrial/en_US/tech_info/techinfo_compare.html.

...

Cet article est réservé aux abonnés. Il vous reste 92% à découvrir.

EXTRAIT GRATUIT

Déjà abonné ? ouSe connecter

L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.

+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.

De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Lire l’article

DÉTAIL DE L'ABONNEMENT :

TOUS LES BÉNÉFICES DE VOTRE RESSOURCE DOCUMENTAIRE

Un contenu complet :

Articles et leurs mises à jour

Nouvelles publications

Articles interactifs avec quiz

Parcours Pratiques

Archives

Formats :

HTML illimité

Versions PDF

Site responsive (mobile)

Info parution :

Toutes les nouveautés de vos ressources documentaires par email

DES ARTICLES INTERACTIFS

Articles enrichis de quiz :

Expérience de lecture améliorée

Quiz attractifs, stimulants et variés

Compréhension et ancrage mémoriel assurés

UN PARCOURS PRATIQUE

Module interactif scénarisé :

Progression séquencée, étape par étape

Outils et modèles téléchargeables

Choix libre du Parcours Pratique⁽¹⁾

DES SERVICES ET OUTILS

Questions aux experts

Les meilleurs experts techniques
et scientifiques vous répondent

Articles Découverte

La possibilité de consulter des
articles en dehors de votre offre

Dictionnaire technique multilingue

40 000 termes en français, anglais,
espagnol et allemand

Votre site est 100% responsive,
compatible PC, mobiles et tablettes.

FORMULES

	Formule monoposte	Autres formules
Ressources documentaires
Consultation HTML des articles	Illimitée	Illimitée
Quiz d'entraînement	Illimités	Illimités
Parcours Pratique, au choix⁽¹⁾	oui	oui
Téléchargement des versions PDF	5 / jour	Selon devis
Accès aux archives	Oui	Oui
Info parution	Oui	Oui

Services inclus
Questions aux experts⁽²⁾	4 / an	Jusqu'à 12 par an
Articles Découverte	5 / an	Jusqu'à 7 par an
Dictionnaire technique multilingue	Oui	Oui
	Formule 12 mois monoposte 1 410 € HT	Autres formules (Multiposte, pluriannuelle) DEMANDER UN DEVIS

(1) Le Parcours Pratique est indissociable de l’offre, chaque offre ouvre droit à un (1) Parcours Pratique, dans la limite de 20 Parcours Pratiques par client. La souplesse s’entend dans le choix du Parcours Pratique. Par défaut, le Parcours Pratique indiqué sur le sommaire est intégré. Pour le modifier au moment de l'initialisation de l’abonnement, il convient de demander à un chargé d’affaires. Le Parcours Pratique choisi ne peut être changé en cours d’abonnement, seul le réabonnement à l’offre permet d’en changer.

(2) Non disponible pour les lycées, les établissements d’enseignement supérieur et autres organismes de formation.

DEMANDER UN DEVIS