Mesure de champs à l'échelle micrométrique pour l'identification d'effets mécaniques surfaciques : vers une nouvelle instrumentation pour la biologie

Because of their higher surface / volume ratio, the mechanical behavior of micro-electro-mechanical systems is governed by surface effects instead of volume ones. That is why micrometric objects are well suited to develop environmental or biological sensors. The analysis of the governing phenomena require to overcome three main barriers :To measure nanometric displacement fields at the micrometer scale ;To identify heterogeneous surface loading fields and heterogeneous mechanical properties fields, and to assess a model quality ;To model strong surface couplings.Moving on these three axes, this study exhibit the role of the experimental parameters governing the behavior of micro-mechanical DNA chips.Du fait de leur rapport surface / volume très élevé, la mécanique de objets issus des techniques de micro-fabrication (MEMS) est pilotée par des phénomènes de surface plutôt que de volume. C'est ce qui fait l'intérêt des objets de dimensions micrométriques dans le développement de capteurs environnementaux ou biologiques. L'analyse des phénomènes mis en jeux impose de relever trois défis :Mettre en place une mesure de champs de déplacements nanométriques à l'échelle micrométrique ;Prendre en compte les hétérogénéites des chargements surfaciques et des propriétés mécaniques des objets et valider des modèles de description choisis a priori ;Modéliser de nouveaux couplages, forts, d'origine surfacique.En progressant sur ces trois axes, cette étude a permis de dégager le rôle des principaux paramètres expérimentaux intervenant dans la conception de "puces à ADN" mécaniques