Fabrication des structures nanorobotiques

Les chercheurs de l’Institut Femto-st ont réalisé pour la première fois des structures nanorobotiques par pliage en 3D d’une membrane multicouche en proposant en plus leur actionnement par un principe électro-thermo-mécanique. Ces structures nanorobotiques ont des dimensions inférieures à 100 micromètres. Selon les spécialistes de Femto-st, le challenge réalisé est de taille. « Nous avons réussi une opération extrêmement difficile : le pliage de la structure multicouche par bombardement d’ions focalisés à 90°, et surtout la conservation des capacités d’actionnement de la structure après pliage », précise Cédric Clévy, Maître de Conférences à l’Université Bourgogne Franche-Comté et chercheur à l’Institut Femto-st. « À cela s’ajoute, l’intégration de l’actionnement des doigts d’un démonstrateur de micro-pince. » La totalité des travaux, de la conception aux tests de fonctionnement en passant par la modélisation et bien entendu la fabrication, a été réalisée par des chercheurs du département Automatique et Systèmes Micro-Mécatroniques (AS2M) de l’Institut Femto-st. Les étapes de fabrication des membranes de silice et des dépôts d’électrodes d’aluminium selon des motifs prédéfinis ont été effectuées dans la centrale Mimento de l’Institut à partir de masques dessinés et conçus en interne. Les usinages par faisceau d’ions conduisant aux structures 3D et 4D ont été réalisés sur la plateforme µRobotex qui a été intégrée dans le nouveau Centre de Micro et Nano Robotique (https://projects.femto-st.fr/microrobotex/fr). Ce travail répond à un besoin croissant de systèmes permettant la préhension aux petites échelles. En effet, dans la course à la miniaturisation des systèmes et des composants, il est primordial de pouvoir disposer de moyens de préhension performants, parfaitement contrôlables, précis, reproductibles et robustes dans le temps. Ce type de pince a été créée pour permettre de manipuler des molécules isolées (10 à 50 nm), des virus (20 à 200 nm), des nanotubes (25 à 150 nm), des bactéries (1 à 10 µm), des globules (1 à 3 µm), des micro et nano composants de circuits électriques et optiques.
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