Impression jet d'encre, Diélectrophorèse, Analytique, Microfluidique, Surface, Microstructuration, Plancton

L'Océan représente un immense écosystème sur Terre, et la quasi-totalité de sa biomasse est composée de microorganismes. Ces microorganismes plus communément appelés plancton sont d'une importance cruciale tant pour les organismes marins car il constitue la base de la chaine alimentaire marine, que pour les organismes terrestres car il représente 50% de la production annuelle de dioxygène sur Terre. Malheureusement actuellement il n'existe pas de méthode efficace pour pouvoir les analyser et étudier la variation de leur population. L'objectif de cette thèse est de développer une nouvelle méthodologie de séparation de ces microorganismes sur la base de leurs caractéristiques morphologiques. La première partie de ce travail porte sur le développement du dispositif dédié à la séparation de suspensions colloïdales s'écoulant à grande vitesse par diélectrophorèse. Deux substrats, sur lesquels les électrodes sont imprimées par jet d'encre, sont positionnés l'un en face de l'autre pour former un canal, dans lequel la solution s'écoule. En optimisant l'intensité et la fréquence de la tension sinusoïdale appliquée, il est possible de contrôler la trajectoire des particules en fonction de leur taille pour les particules de polystyrène (500 nm-1 μm) ou de leur nature pour les algues (séparation d'Alexandrium minutum et de Prorocentrum micans). De plus, grâce à l'utilisation de procédés d'impression, il est possible d'augmenter la surface des substrats (sans modifier la hauteur du canal) permettant la formation d'un réseau de 16 canaux en parallèle et ainsi d'obtenir une séparation des particules à un débit jusqu'alors inatteignable (150 μL.min-1) et de piéger des particules de 100 nm de diamètre. La force diélectrophorétique est directement liée à la distance inter-électrodes : plus la distance est petite, plus la force est intense. Afin d'obtenir une meilleure manipulation des petites particules (500 nm et moins), il est nécessaire de réduire la distance inter-électrodes pour augmenter le gradient de champ électrique. C'est pour cette raison que la deuxième partie propose une approche permettant de dépasser les limites de résolution (distance entre deux électrodes) de l'impression par jet d'encre. La méthode repose sur le contrôle de la dynamique de séchage de suspensions de nanoparticules de SiO2 fonctionnalisées. Des microstructures sont obtenues et forment un gabarit pour l'impression d'encre d'argent. Cette stratégie nous permet de diminuer la résolution d'impression d'un ordre de grandeur et d'obtenir ainsi des écarts entre deux lignes d'argent de quelques micromètres par impression jet d'encre