Etude du transport ionique à travers un nanocanal fluidique : vers l'électropréconcentration sélective
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
This work is related to the concentration of traces of analytes in a sample using electropreconcentration in a fluidic device containing a nanoslit. The studied technique is very recent, because highlighted a few years ago. Many parameters are implied in the electropreconcentration, including a great majority which are not easily controllable, making the interpretation of the results very delicate. Chapter 1 presents the societal and economic contexts which justifies the efforts of research for the fluidic devices integrating of the nanometric structures. The concurrent techniques enables to fix the current Iimits. Lastly, the theory and the state of the art of the electropreconcentration fix the starting point of these three years. Chapter 2 presents the initial fabrication process. Optimizations tested and their results are described but did not allow to obtain satisfactory results. A great part of this work of this thesis was used for the development of an alternative solution which made it possible to follow the fluidic experiments. The developed innovating process led to an patent application. Chapter 3 presents the optimized experimental set-up. The protocol, very important for these experiments, was studied in order to obtain reliable experimental fluidic results. Chapter 4 described the fluidic experiments carried out during these three years. The original experiments of ionic transport through the nanoslit using to an overpressure alone, an electric field only and then using a combination of an electric field and hydrodynamics are presented.
Abstract FR:
Ces travaux de recherche ont porté sur la thématique de concentration de traces d'analytes dans un échantillon grâce à l'électropréconcentration dans un dispositif fluidique contenant une nanofente. La technique étudiée est très récente, car mise en évidence il y a quelques années. De nombreux paramètres sont impliqués dans l'électropréconcentration, dont une grande majorité sont difficilement maîtrisables, rendant l'interprétation des résultats très délicate. Le Chapitre 1 présente le contexte sociétal et économique qui justifient les efforts de recherche pour les dispositifs fluidiques intégrant des structures nanométriques. Les techniques concurrentes permettent de fixer les limites actuelles. Enfin, la théorie et l'état de l'art de l'électropréconcentration fixe le point de départ de ces trois années. Le Chapitre 2 présente le procédé de fabrication initial. Les optimisations testées et leurs résultats sont décrits mais n'ont pas permis d'obtenir des résultats satisfaisants. Une partie importante de ce travail de thèse a donc servi au développement d'une solution alternative qui a permis de continuer les expériences fluidiques. Le procédé innovant développé a mené à une demande de brevet. Le Chapitre 3 présente le banc expérimental optimisé. Le protocole, très important pour ces expériences, a été étudié afin d'obtenir des résultats fluidiques expérimentaux fiables. Le Chapitre 4 décrit les expériences fluidiques réalisées au cours de ces trois ans. Les expériences originales de transport ionique à travers la nanofente grâce à une surpression seule, un champ électrique seul puis grâce à la combinaison d'un champ électrique et hydrodynamique y sont présentées.