Etude de l’actionnement électrostatique d’une membrane en Silicium-Contrôle du volume injecté par une micro pompe

Abstract

Dans le cadre de ce mémoire, nous avons modélisé le comportement de la membrane fine en silicium actionnée électro statiquement, nous avant étudié une de ces application: C'est le contrôle du fluide à injecté par une micro pompe. Dans le premier chapitre nous avons présenté quelques notions de base sur les microsystèmes et les microactionneurs. Nous avons également présenté les différents types d'actionnement. Le deuxième chapitre a été consacré à la théorie des systèmes micro fluidiques avec son historique et le domaine d'utilisation qui touche spécifiquement l'usage biomédicale de traitement de diabète, à l'aide de la micro pompe, que nous avons rappelé sa définition, ses différents types et son importance dans l'usage quotidien des patients soufrant du diabète. Le troisième chapitre est le coeur de cette étude. Pour l'essentiel, le comportement de ce type de pompage est défini par la connaissance de la déflexion de la membrane. Cette déformation est obtenue par à actionnement électrostatique. Ceci nous a permis de faire deux études : une étude faisant à une déformation due à une pression différentielle et une autre faisant intervenir une tension continue entrainant une pression électrostatique attirant les deux armatures du condensateur :  Premièrement on a générer le comportement de la membrane par une pression différentielle uniformément répartie. Elle nous a permis d'obtenir la déflexion de la membrane et de pouvoir calculer le volume élémentaire du fluide introduit dans la chambre de pompage. Le tracé de la courbe représentative du volume en fonction de la pression a montré que le comportement est linéaire.  Dans la seconde partie on a générer une tension entre (1 et 5) V. Cette tension, entrainant une pression électrostatique, a permis d'actionner la membrane et obtenir l'admission d'un volume élémentaire dans la chambre. Le tracé de la courbe représentative du volume en fonction de la tension a montré que le comportement est quadratique donc non linéaire. A la fin le quatrième chapitre est consacré à la recherche bibliographique sur les principales étapes de fabrication technologique qui pourront nos permettre la réalisation de la micro pompe électrostatique. Son procédé de fabrication est dit hybride car nous avons conçu les pièces séparément.