CONTRIBUTION À L'UTILISATION DE MICROCAPTEURS CHIMIQUES À BASE DE MICROPOUTRES RÉSONANTES POUR LA DÉTECTION D'ESPÈCES CHIMIQUES EN MILIEU GAZEUX
Résumé
A new approach of chemical sensors is presented in this work. The physical effect used by this new type of sensor is based on perturbations of the sensitive coating properties : the sorption of specifics species by the sensitive layer modifies its physicochemical characteristics inducing frequency shift and also bending variation. An analytical modelling has led to optimize geometrical microcantilever parameters. To monitor the resonant frequency, the microcantilevers have been inserted in the retroaction loop of an amplifier to constitute an oscillator. Experimental results have shown the mass loading effect sensitivity. Then, ethanol detection has been realized and obtained results have been compared to theoretical modelling.
Nous présentons ici un nouveau type de capteurs chimiques dont le principe repose sur la modification des propriétés mécaniques d'une micropoutre recouverte d'une couche sensible. L'adsorption d'espèces chimiques par cette couche modifie sa fréquence de résonance mais également sa courbure. La modélisation analytique des phénomènes physiques mis en jeu a permis l'optimisation de la géométrie des structures. Pour réaliser la mesure de la fréquence de résonance des micropoutres, celles-ci ont été insérées dans un oscillateur à contre-réaction. Les résultats expérimentaux ont mis en évidence la diminution de la fréquence de résonance en fonction de la masse additionnelle lors des dépôts de la couche sensible. Enfin, des détections de vapeur d'éthanol ont été réalisées. Les résultats obtenus ont ensuite été comparés aux modèles analytiques validant ainsi les mises en équation effectuées