# Documentation

*<span style="background-color: rgb(236, 240, 241);">Pas de panique ! je réorganise juste !</span>*

<details id="bkmrk-instant-culture-sour"><summary>Instant culture</summary>

Sources :

- Pour comprendre : [https://blog.darwin-microfluidics.com/glossary/digital-microfluidics-microfluidics-explained/](https://blog.darwin-microfluidics.com/glossary/digital-microfluidics-microfluidics-explained/)
- [https://www.youtube.com/watch?v=o9n0tfutOp4](https://www.youtube.com/watch?v=o9n0tfutOp4)
- [https://www.gaudi.ch/GaudiLabs/?page\_id=392](https://www.gaudi.ch/GaudiLabs/?page_id=392)
- [https://www.youtube.com/watch?v=srezdlbTQnU](https://www.youtube.com/watch?v=srezdlbTQnU)
- Pour comprendre ++ : [https://en.wikipedia.org/wiki/Digital\_microfluidics](https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_microfluidics)

**Instant culture :**

**[![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-01/scaled-1680-/8oIimage.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-01/8oIimage.png)[![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-01/scaled-1680-/ij2image.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-01/ij2image.png)**

<div aria-label="Page Section Options" class="pointer-container" id="bkmrk--1" refs="pointer@pointer" style="display: block; left: 932px; top: 231.217px;" tabindex="-1"><div class="pointer flex-container-row items-center justify-space-between p-s anim is-page-editable"><div class="flex-container-row items-center gap-s" refs="pointer@mode-section"><div class="input-group"></div></div>[<svg class="svg-icon" data-icon="edit" role="presentation" viewbox="0 0 24 24" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"> </svg>](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/books/projets-divers/page/digital-electro-microfluids/edit?content-id=bkmrk-la-microfluidique%C2%A0es&content-text=%0ALa%20microfluidique%C2%A0est%20la%20science%20qui%20traite%20des%20%C3%A9 "Jump to section in editor")</div></div>- **<span style="color: rgb(149, 165, 166);"><span style="text-decoration: underline;"><span style="color: rgb(52, 73, 94); text-decoration: underline;">La microfluidique</span></span> </span>est la science qui traite des écoulements de liquides dans des canaux de taille micrométrique**. Il suffit qu’une dimension du canal soit de l’ordre du micromètre ou de la dizaine de micromètres pour que l’on commence à parler de microfluidique.
- **<span style="color: rgb(52, 73, 94);"><span style="text-decoration: underline;">Une puce microfluidique</span> </span>est un ensemble de micro-canaux** gravés ou moulés dans un matériau. Ce réseau de micro-canaux enfermé dans la puce microfluidique est relié à l’extérieur par des entrées et des sorties percées à travers la puce, comme des interfaces entre le monde macro et micro.Par ces entrées et sorties ont injecte ou évacues les liquides ou les gaz a l'aide de systèmes actifs comme une pompe.
- <span style="text-decoration: underline;"><span style="color: rgb(52, 73, 94); text-decoration: underline;">**Le PDMS,**</span></span><span style="color: rgb(52, 73, 94);"> </span><span style="color: rgb(0, 0, 0);"><span style="color: rgb(68, 68, 68);">(p<span class="BxUVEf ILfuVd" lang="fr"><span class="hgKElc">olydiméthylsiloxane), est utilisé pour fabriquer ces puces </span></span></span> </span>pour sa simplicité d’usage et la facilité à établir des protocoles de fabrication contrôlés, de plus il permet de construire rapidement des prototypes

<span style="background-color: rgb(236, 202, 250);">Sassi</span> : De ce que j'en comprends, l'électro-microfluidique numérique est une sorte de domaine de la microélectronique, où on utilise des microgouttelettes (fluide à identifier) sur une surface hydrophobe/imperméable. Les microgouttelettes sont manipulés grâces à des électrodes sur un quadrillage.

[![DMF_open_and_closed_system.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-01/scaled-1680-/dmf-open-and-closed-system.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-01/dmf-open-and-closed-system.png)By Grisafi95 - [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:DMF\_open\_and\_closed\_system.pdf](https://commons.wikimedia.org/wiki/File:DMF_open_and_closed_system.pdf), CC BY-SA 4.0, [https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=79631238](https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=79631238)

##### <span style="background-color: rgb(194, 224, 244);">Comment ?</span>

La surface de tension change en augmentant le voltage : la gouttelette s'écrase en partie, puis roule.

Equation de Young-Lippmann :

[![74c9cbb183d59690c129ae863c01dfddb12e6317.svg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-01/74c9cbb183d59690c129ae863c01dfddb12e6317.svg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-01/74c9cbb183d59690c129ae863c01dfddb12e6317.svg)

Remarque :

- Comme microgouttelettes, ne "mouille" pas la surface. Quasi 100% du liquide est réutilisée. C'est à cause de la tension de surface du liquide
- Faire un pile qu'on secoue avec le "Phénomène inverse" (cf : [https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89lectromouillage](https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89lectromouillage))

##### <span style="background-color: rgb(194, 224, 244);">Pourquoi faire ? </span>

Des utilisations dans la spectrométrie de masse, la colorimétrie, l'électrochimie, l'électrochimiluminescence

Au fablab spécifiquement ?

\--&gt; Jeux ?

\--&gt;

</details><details id="bkmrk-recherches-vrac-fabr"><summary>Recherches vrac</summary>

#### <span style="background-color: rgb(236, 202, 250);">Fabrication</span>

Fabrication (p.14) : [https://www.google.com/url?sa=i&amp;url=https%3A%2F%2Fwww.crump.ucla.edu%2Fstart%2Ffiles%2Fview%2Fdocs%2FLecture\_14-EWOD\_Theory\_and\_Fabrication.pdf&amp;psig=AOvVaw0AMYhKRr9QkyoT\_8G-NXH9&amp;ust=1737651678326000&amp;source=images&amp;cd=vfe&amp;opi=89978449&amp;ved=0CBEQjRxqFwoTCNDKzL3kiYsDFQAAAAAdAAAAABAE](https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.crump.ucla.edu%2Fstart%2Ffiles%2Fview%2Fdocs%2FLecture_14-EWOD_Theory_and_Fabrication.pdf&psig=AOvVaw0AMYhKRr9QkyoT_8G-NXH9&ust=1737651678326000&source=images&cd=vfe&opi=89978449&ved=0CBEQjRxqFwoTCNDKzL3kiYsDFQAAAAAdAAAAABAE)

*<span style="background-color: rgb(236, 240, 241);">Marche pas trop ce 1er lien, trop imprécis</span>*

"For example, a closed PCB-based EWOD device manufacturing method was proposed to drive 1 μL droplet, and the manufacture of a dielectric layer (SU-8) and a hydrophobic layer (Teflon AF1600) on the PCB is completed by chemical vapor deposition (CVD) technology "

[https://www.frontiersin.org/journals/physics/articles/10.3389/fphy.2020.00193/full](https://www.frontiersin.org/journals/physics/articles/10.3389/fphy.2020.00193/full)

Exemple fait avec

Besoin :

- E‐beam evaporator
- Photolithography (avec plusieurs masques pour notre circuit)
- Using plasma‐enhanced chemical vapor deposition (PECVD)

Information trouve pour la conception de la PCB (Alexa):

Pour le couche de revêtement (Dielectric layer):

- Parylene
- Silicone dioxyde
- Kapton

Pour connaître plus sur les matériaux de la couche insolant (Guide de comment choisir le matériaux diélectrique):

[https://www.proto-electronics.com/blog/how-to-choose-your-pcb-dielectric-material](https://www.proto-electronics.com/blog/how-to-choose-your-pcb-dielectric-material)

Pour la couche hydrophobique:

- PDMS
- Aquapel® ou silanization (Pour reinforcer)
- Cytonix Fluoropel

Les matériaux utilisés dans OpenDrop ont les spécifications suivantes:

[![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-03/scaled-1680-/CTkimage.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-03/CTkimage.png)

[http://www.gaudi.ch/OpenDrop/?p=544](http://www.gaudi.ch/OpenDrop/?p=544)

"The cartridge is composed of multiple layers. Laminated to the electrode array circuit board is a ETFE foil coated with a hydrophobic coating [FluoroPel PFC1601V from Cytonix](https://www.cytonix.com/product-p/pfc-1601v.htm). The conductive ITO glass is attached to the board though double sided adhesive with the exact thickness of the liquid gap. A frame and top cover protect and hold in place the top cover glass."[![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-03/scaled-1680-/Q3ximage.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-03/Q3ximage.png)

Info sur les materiaux hydrophobiques et leur utilisation dans les puces microfluidiques : [https://blog.darwin-microfluidics.com/glossary/hydrophobic-microfluidic-explained/](https://blog.darwin-microfluidics.com/glossary/hydrophobic-microfluidic-explained/)

[https://blog.darwin-microfluidics.com/hydrophilic-and-hydrophobic-coatings-for-droplet-generation/](https://blog.darwin-microfluidics.com/hydrophilic-and-hydrophobic-coatings-for-droplet-generation/)

Pour le liquide utilise:

[https://gaudishop.ch/index.php/product/digital-liquid-5ml/](https://gaudishop.ch/index.php/product/digital-liquid-5ml/)

Ingredients:

- 1.5ml Propylenglycol
- 3.5ml Distilled Water
- 10ul Silicon Oil 5cSt
- 175ul Ink

[![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-03/scaled-1680-/tEEimage.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-03/tEEimage.png)

[![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-03/scaled-1680-/9N7image.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-03/9N7image.png)

#### <span style="background-color: rgb(236, 202, 250);">Pour la conception de la PCB</span>:

**Options possibles :**

**Or (Au)** → Excellente conductivité et stabilité, mais coûteux  
**Platine (Pt)** → Très stable et durable, mais cher et légèrement plus résistant que l’or.  
**Palladium (Pd)** → Bonne alternative mais peut se dégrader chimiquement à long terme.  
**Nitrure de titane (TiN)** → Bonne durabilité, coût raisonnable, mais conductivité légèrement inférieure à l’or.

  
Effets du choix du revêtement :

**Moindre conductivité (ex: TiN, Pd)** → Nécessite des tensions plus élevées.  
**Moins de stabilité chimique (ex: Pd)** → Dégradation plus rapide des électrodes.  
**Mauvaise mouillabilité (ex: Pt)** → Nécessite un revêtement hydrophobe (ex: Teflon-AF).  
**Coût inférieur (ex: TiN, Pd)** → Possible, mais nécessite des couches protectrices supplémentaires.

Le **nitrure de titane (TiN)** avec un revêtement hydrophobe (ex: Teflon-AF) semble être une bonne option en raison de sa durabilité et de son coût modéré.

[![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-03/scaled-1680-/Bt5image.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-03/Bt5image.png)

[https://www.frontiersin.org/journals/physics/articles/10.3389/fphy.2020.00193/full](https://www.frontiersin.org/journals/physics/articles/10.3389/fphy.2020.00193/full)

[https://www.youtube.com/watch?v=Mpo1P5eEUU8](https://www.youtube.com/watch?v=Mpo1P5eEUU8)

Faite avec un PLA conducteur et parafilm et huile d silicone

[https://www.youtube.com/watch?v=tDuUhBvmfzw](https://www.youtube.com/watch?v=tDuUhBvmfzw)

[https://www.youtube.com/watch?v=xyblkFywYIk](https://www.youtube.com/watch?v=xyblkFywYIk)

[https://github.com/CGrassin/microdroplet\_electrowetting](https://github.com/CGrassin/microdroplet_electrowetting)

</details><details id="bkmrk-plus-concis-%2F-r%C3%A9sum%C3%A9"><summary>Plus concis / Résumé ?</summary>

#### <span style="background-color: rgb(236, 202, 250);">Plus concisement:</span>

Pour le substrate:

- On peut utiliser du verre, FR4, ou PDMS (celle utilise dans OpenDrop)

Pour le revetment conducteur:

- ITO (Indium Tin Oxide)
- Or (plus cher utilise dans OpenDrop)
- Tin (Nitrute du Titane)

Pour la couche dielectrique:

- Parylene
- Silicone
- Teflon

Pour la couche hydrophobique:

- Cytop (Fluoropolymer Coating)
- Teflon AF
- Spin-coated PDMS

##### <span style="background-color: rgb(194, 224, 244);">Machines a utiliser</span>:

Équipement de fabrication de PCB :

- Fraiseuse CNC (ex. : Bantam Tools, Othermill) – Pour graver les pistes du PCB.
- Découpeuse laser – Si le substrat en polymère.
- Installation de photolithographie – Pour réaliser des pistes conductrices ultra-fines avec photomasque et processus de gravure.

Équipement de dépôt :

- Dépôt par pulvérisation cathodique (sputtering) ou évaporation thermique – Pour le dépôt d'ITO ou de métal.
- Dépôt chimique en phase vapeur (CVD) – Pour l'application d'une couche diélectrique en Parylène-C.
- Spin coater – Pour un revêtement uniforme en Cytop ou Teflon.

<span style="background-color: rgb(236, 240, 241);">*Quelles machines pr ça ?*</span>

Gravure et traitement de surface :

- Gravure chimique humide (Chlorure ferrique, CuCl₂ ou solution d'attaque pour ITO) – Si on utilise des méthodes de PCB soustractives.
- Nettoyeur plasma (O₂ Plasma ou CF₄ Plasma) – Pour améliorer l'adhésion de surface et nettoyer les couches hydrophobes.

<span style="background-color: rgb(236, 240, 241);">*Quelles machines pr ça ?*</span>

Tests électriques et inspection :

- Multimètre &amp; Oscilloscope – Pour vérifier la connectivité et l'isolation diélectrique.
- Goniomètre d'angle de contact – Pour mesurer la mouillabilité et assurer de bonnes performances en électromouillage.

##### <span style="background-color: rgb(194, 224, 244);">Aperçu du processus </span>:

- Préparer le substrat – Découper le verre ou le matériau PCB.
- Déposer la couche conductrice – Pulvérisation cathodique, impression ou fraisage CNC.
- Appliquer la couche diélectrique – Spin coating ou CVD pour l'isolation.
- Appliquer le revêtement hydrophobe – Cytop, Teflon AF ou PDMS.
- Structurer les électrodes – Photolithographie, gravure ou fraisage.
- Tester et optimiser – Mesurer les angles de contact et la réponse en tension.

</details><span style="background-color: rgb(236, 240, 241);">*J'essaie ds la partie qui suit de restructurer un protocole qu'on pourrait suivre tout de suite. Pour qu'on voit dès à présent ce qu'il nous manque.*</span>

<details id="bkmrk-protocole-%28en-propre"><summary>Protocole</summary>

#### *<span style="background-color: rgb(236, 240, 241);">Pas hésiter à mettre info complémentaires au dessus, et à dire "cf partie recherche vrac ou quoi"</span>*

####  

#### <span style="background-color: rgb(236, 202, 250);">Matériel</span>

##### <span style="background-color: rgb(194, 224, 244);">Machines</span>

<span style="background-color: rgb(191, 237, 210);">Fabrication PCB</span>

- Découpe laser <span style="background-color: rgb(236, 240, 241);">*(Trotec speedy 360 ? LPKF protolaser ?)*</span>
- Fraiseuse <span style="background-color: rgb(236, 240, 241);">*(LPKF protolaser ?)*</span>
- Photolithographe ?<span style="background-color: rgb(236, 240, 241);"> *(on n'en a pas ?)*</span>

<span style="background-color: rgb(191, 237, 210);">Équipement de dépôt</span>

- Dépôt par pulvérisation cathodique (sputtering) ou évaporation thermique
- Dépôt chimique en phase vapeur (CVD)
- Spin coater <span style="background-color: rgb(236, 240, 241);">*On n'a pas tt ça si ?*</span>

<span style="background-color: rgb(191, 237, 210);">Gravure et traitement de surface</span>

- Gravure chimique humide (Chlorure ferrique, CuCl₂ ou solution d'attaque pour ITO) *<span style="background-color: rgb(236, 240, 241);">(Si on utilise des méthodes de PCB soustractives, ==&gt;&gt; Faire variantes du protocole alors !!!)</span>*
- Nettoyeur plasma (O₂ Plasma ou CF₄ Plasma) – *<span style="background-color: rgb(236, 240, 241);">(Pour améliorer l'adhésion de surface et nettoyer les couches hydrophobes)</span>*

<span style="background-color: rgb(191, 237, 210);">Tests électriques et inspection</span>

- Multimètre &amp; Oscilloscope *<span style="background-color: rgb(236, 240, 241);">(Pour vérifier la connectivité et l'isolation diélectrique)</span>*
- Goniomètre d'angle de contact *<span style="background-color: rgb(236, 240, 241);">(Pour mesurer la mouillabilité et assurer de bonnes performances en électromouillage)</span>*

##### <span style="background-color: rgb(194, 224, 244);">Support</span>

- Substrat : verre, FR4 ou PDMS **\[1\]**
- Revêtement conducteur : ITO (Indium Tin Oxide), Or (plus cher utilise dans OpenDrop), ou Tin (Nitrute du Titane) **\[2\]**
- Couche diélectrique : Parylene, Silicone, ou Teflon **\[3\]**
- Couche hydrophobique : Cytop (Fluoropolymer Coating), Teflon AF, ou Spin-coated PDMS **\[4\]**

**\[1\]** : *<span style="background-color: rgb(236, 240, 241);">spécificités - à commander ?(si oui, prix ?) - Epaisseur ? - Lequel on choisi et pourquoi (cf Recherche en vrac)? Adapté à nos machines ?</span>*

**\[2\]** : *<span style="background-color: rgb(236, 240, 241);">spécificités - à commander ?(si oui, prix ?) - Epaisseur ? - Lequel on choisi et pourquoi ? Adapté à nos machines ?</span>*

**\[3\]** :<span style="background-color: rgb(236, 240, 241);"> *Pareil ;* </span>

**\[4\]** : <span style="background-color: rgb(236, 240, 241);">*Pareil ;*</span>

#### <span style="background-color: rgb(236, 202, 250);">Protocole</span>

##### <span style="background-color: rgb(194, 224, 244);">1- Préparer le substrat</span>

 *<span style="background-color: rgb(236, 240, 241);">Qu'est-ce qu'on fait dans cette partie précisément ??</span>*

*<span style="background-color: rgb(236, 240, 241);">Exporter un PCB depuis kiCad, le mettre ds LPKF, faire le circuit imprimé ?</span>*

##### <span style="background-color: rgb(194, 224, 244);">2- eme part</span>

##### <span style="background-color: rgb(194, 224, 244);">3- eme part</span>

##### <span style="background-color: rgb(194, 224, 244);">4- eme part</span>

</details>