NanoChemLab develops a new theme dedicated to the synthesis and integration of novel functional oxides nanomaterials by chemical solution deposition (CSD) for the design of new innovative sensors. This interdisciplinary lab at the interface between soft chemistry and microfabrication techniques addresses a range of skills and resources ranging from the synthesis of 1D, 2D and 3D functional oxides nanostructures to the design of sensors and harvesting energy devices, through advanced structural characterizations at the nanoscale. We are fascinated by the growth mechanisms of novel integrated oxide components on silicon and other technological substrates by large scale, green and low cost chemical routes. We develop different approaches including the growth of nanostructured oxides entirely performed by chemical solutions and the combination of soft chemistry with other prominent physical methodologies in microelectronics like Molecular Beam Epitaxy (MBE) or Chemical Vapor Deposition (CVD).

https://nanochemlab.com

 

Membres de M2A impliqués dans le thème : 

B. Sorli (MC), A. Vena (MC), J. Podlecki (MC), A. Meghit (Doct MNRT/ANR SPID-LAb)Y. Belaizi (Doct MNRT), J. Methapettyparamby-Purushothama (Doct  IES/LCIS VAlence), S. Dutrieux (Doct Cifre Bonetag), R. Almarouz (Doct IES/ Collab Liban), M.EL-Saadani (Doct CIRAD/IES), P. Choma (Doct Mines Ales/IES), A. Sandoval (Ingénieur Biotech- LAbex Numev)

Avec l'avènement de l'électronique imprimée et des systèmes communicants, les industriels imaginent de nouvelles applications prêtes à révolutionner notre mode de consommation toujours dans l'idée d'améliorer notre qualité de vie et de confort. Ces applications s'appuient fortement sur une utilisation en masse de divers types de capteurs fiables, une transmission sans fil de l'information relativement simple, et un faible coût de production du dispositif.


Dans cette optique, notre travail de recherche s'oriente sur trois domaines très porteurs et au fort potentiel que sont le diagnostic médical, la sécurité alimentaire et l'internet des objets.

Les axes de recherches développés sont :

  • Etude de matériaux : agropolymères, polymères ferroélectriques, nano-structuration (Al2O3, TiO2, ZnO).
  • Maitrise des substrats souples et des méthodes de fabrication grands volumes (RtoR): textiles, papiers, plastiques. Méthode de fabrication hybride microélectronique et impression.
  • Faisabilité capteurs: caractérisation électrique, interaction physico-chimique, étalonnage, robustesse, vieillissement, prototypages.
  • Etude de dispositifs intégrés communicants : Développement de la chaine d'instrumentation du capteur, du front-end radio et du système de suivi. (Systèmes RFID passifs et semi-passifs).
     
     
     
     
     

 

 

Les domaines d'applications concernées :

  • Sécurité alimentaire : Il s'agit de contrôler la qualité du produit alimentaire au cours de son cycle de vie, de la production à la consommation en passant par le stockage et le transport.
  • Diagnostic médical : Les thématiques montantes concernent le suivi de l'activité des personnes, leur diagnostic en temps réel et à distance pour intervenir rapidement, notamment à la suite de détection de chutes, et en cas de malaises. Les recherches en cours sont tournés vers le développement de réseaux de capteurs intégrés aux vêtements ou WBAN (WBAN : Wireless Body Area Network).
  • Internet des objets (IOT) et réseaux de capteurs (WSN) : L'intérêt grandissant pour ce type de développement s'appuie fortement sur une utilisation en masse de dispositifs d'identification et de monitoring (capteurs) bon marchés pouvant être intégrés sur chaque objet. On parle alors d'objet connecté ou d'internet des objets (IoT). Ces dispositifs doivent être intégrés, communicants et autonome en énergie, ils peuvent également communiquer entre eux pour réaliser de grands réseaux de capteurs. De nombreuses applications sont concernées par cette révolution technologique, notamment dans la traçabilité des marchandises et le développement des villes intelligentes, les systèmes de gestion d'alertes...

 

À l'échelle de la cellule, le groupe M2A souhaite travaille au développement d’outils spécifiques et d'instrumentation microfluidique permettant aux biologistes de valider des modèles in-silico principalement dans le domaine de l’ingénierie cellulaire. Nos études concernent l'introduction de stimuli multi-physiques (mécaniques, optiques et thermiques) au sein de cell-chips, puces à cellules microfluidiques instrumentées, afin d'en étudier l'impact sur l’activité cellulaire, que ce soit la croissance d'axones, l’électrophysiologie ou la biophysique des tissus.

Neurofluidique (en partenariat avec GIN Grenoble, INM Montpellier et IRMB, Montpellier) : Les groupe M2A développe de systèmes microfluidiques instrumentés pour la reconstruction, la stimulation et l’étude in–vitro de jonctions neuronales. Ces systèmes permettent de recréer des jonctions neuronales qui sont des modèles de cerveaux pathologiques in vitro, pour en étudier diverses fonctions comme la croissance, l’électrophysiologie, la communication inter cellules le transport axonal de vésicules et de mitochondries. Outre l’étude du comportement de ces jonctions neuronales nous étudions la réponse de ces dernières à différentes stimulation physiques, que ce soit par l’application de tirs lasers ou d’irradiations optiques à plus basse énergie pour stimuler les dynamiques de croissance ou la génération de potentiels d’action à distance.

http://neurofluidics.org/

 


Ingénierie de particules piégées, pinces optiques et microscopie à force photonique (en coopération avec CBS, Montpellier)

Les pinces optiques sont un outil qui permet de piéger des particules solides dans le faisceau d’un laser focalisé. Cet outil sert dans des nombreuses expériences de biophysiques de par ses capacités à manipuler des cellules ou des molécules. Avec l’emploi de techniques avancées de microfabrication et en travaillant les matériaux et la formes de ces micro / nanoparticules, nous ajoutons des fonctions à ces particules piégées pour étendre les capacités expérimentales des pinces optiques. C’est en particulier la rotation de microcylindres en quartz pour l’étude de moteurs moléculaire ou l’analyse du surface par microscopie de sonde locale en ajoutant des micro pointes à des particules piégées. 

 


 Sang, objet complexe. (en partenariat avec les laboratoires CBS, IMAG, L2C, et Horiba Medical, dans le cadre d’un projet Etendard financé par le labex NUMEV).

Le sang est un objet physique complexe, composé de milliards de globules rouges, globules blancs, plaquettes et plasma il a possède un comportement fluidique complexe qu’il est possible d’étudier en utilisant des circuits microfluidiques ou des sondes ultrasonores. En étudiant de près le comportement des écoulements sanguins, dans des capillaires artificiels ou en analysant les propriétés viscoélastiques de ce dernier par l’études des transmissions acoustique ultrasons, nous travaillons à développer de nouvelles techniques de diagnostique des pathologies sanguines basée sur la rhéologie du sang.

 

 

 

 

 

Ce pôle s’intéresse à la mise au point et au développement d’approches  acoustiques pour l’obtention des lois de comportement des matériaux liquides ou solides microstructurés, en domaines élastique et viscoélastique. Les études menées sur la plus large gamme sont assimilables à de la spectroscopie.

Les projets peuevnt concerner :  

  • Dispositifs pour la caractérisation de l’élasticité de muscle – Interne - CHU
  • Dispositifs US pour la caractérisation de milieux viscoélastiques – Interne – CIRAD Labex NUMEV
  • Spectroscopie US pour la caractérisation des propriétés mécaniques du bois – LMGC/CIRAD
  • Caractérisation acoustique de la microstruture d’alliages de Ti – Aubert&Duval

Membres de M2A impliqués dans le thème : 

P. Combette (Pr), A. Giani (Pr), B. Charlot (CR), G. Kock (Doctorant) 

Afin de s'affranchir des problématiques inertielles limitant les performances hautes des accéléromètres dits « classiques », le groupe M2A a dernièrement développé un accéléromètre thermique basé sur la compréhension fine des principes de convection. Nécessitant une maîtrise complète de la synthèse et de l'intégration des matériaux, ces travaux sont actuellement étendus dans trois directions spécifiques :

  1. Optimisation de la stabilité de réponse sur une large étendue de mesure afin de proposer un dispositif pouvant émarger à la classe navigation,
  2. Extension des performances actuelles vers les très hautes accélérations, c’est à dire supérieures à 10 000 g.
  3. Développement de l’autre élément indissociable de l’accéléromètre, le gyromètre.