Gouttes et champs électriques dans un système microfluidique - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2007

Droplets and electric fields in microfluidic systems

Gouttes et champs électriques dans un système microfluidique

Résumé

The thesis offers novel analyses of the breakup phenomenon at microfluidic junctions, along with new insights into the effect of electric fields on droplets in microfluidic channels.
The first part studies droplet behaviour as they arrive at a microfludic junction. Three scenarios - two of them leading to breakup - are identified. We study them quantitatively using
local variables and control parameters. The results of this study lead to a design of a microfluidic phase extractor.
In the second part, we analyse the effect of the electric field on a confined droplet. We develop a 2D theoretical approach of the problem using Shankar’s work. Then, we compare these theo-
retical results with two experiments : we show that the theory successfully predicts the shape of confined droplets under electric fieldalong with the change in velocity as the droplet moves along a non-uniform field. The results are applied to propose novel ways of controling droplets.
in microfluidic systems.
Cette thèse propose une analyse originale des phénomènes de brisure de gouttes et d'action d'un champ électrique dans un système microfluidique.
Une première partie présente l'étude d'une goutte traversant une jonction microfluidique. Après avoir identifié trois scénarios possibles - dont deux entraînent la brisure - nous proposons
une étude quantitative des comportements observés dans l'espace des variables locales puis des paramètres de contrôle. Ces résultats ont été appliqués à l'extraction de phase microfluidique.
Dans une seconde partie, nous étudions l'effet du champ électrique sur une goutte fortement confinée. La pertinence de l'approche théorique bidimensionnelle est établie sur deux expériences modèles qui analysent l'évolution de la forme d'une goutte confinée sous champ et la variation de vitesse d'une goutte soumise à un champ inhomogène. Enfin, nous appliquons ces résultats au contrôle de gouttes dans des systèmes microfluidiques d'architectures variées.
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Dates et versions

tel-00287107 , version 1 (10-06-2008)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00287107 , version 1

Citer

Laure Ménétrier-Deremble. Gouttes et champs électriques dans un système microfluidique. Dynamique des Fluides [physics.flu-dyn]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00287107⟩
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