Dans le secteur du nucléaire, la miniaturisation des procédés expérimentaux permet de réduire l’exposition des opérateurs aux rayonnements ionisants, les quantités de déchets radioactifs et, grâce à l’automatisation, de simplifier les manipulations. En particulier, l’analyse d’éléments par spectrométrie de masse est nécessaire à toutes les étapes des procédés, avec des échantillons qui nécessitent des manipulations dans des environnements confinés tels que les chaînes blindées ou les boîtes à gants. La miniaturisation de ces procédés d'analyses via l'utilisation de systèmes microfluidiques est donc un enjeu fort.

Les matériaux thermoplastiques (PMMA, COC, PEI, PC, …), grâce leur faible coût et à leur compatibilité chimique avec la plupart des solvants utilisés, sont les candidats idéaux à la fabrication de puces microfluidiques destinées à des étapes de préparation ou de séparation en amont de la spectrométrie de masse. Une fois la conception par ordinateur réalisée, plusieurs étapes de fabrication sont nécessaires. La dernière étape, le collage, est une étape clé qui influera fortement sur les performances du microsystème fabriqué.  Selon le matériau choisi, la méthode appliquée (collage thermique [3], collage par solvant [4]) doit permettre de sceller la puce pour éviter tout risque de fuite lors de la manipulation des échantillons. Elle doit également limiter les déformations des canaux et mitiger le risque que ceux-ci s’obstruent.

L'objectif de ce stage est l'élaboration de protocoles de collage de puces microfluidiques fabriquées à partir de différents matériaux thermoplastiques, ainsi qu'une étude systématique des paramètres influençant le collage et la résistance hydrodynamique des canaux obtenus.

Le stage se déroulera en plusieurs phases dans un laboratoire conventionnel, sans manipulation d’éléments radioactifs :

·Collage de puces fabriquées à l’aide d’une machine de micro-usinage et vérification de leur étanchéité ainsi que de la force d’adhérence
·Mesures de résistances hydro-dynamiques afin d’établir les paramètres de collage optimaux
·Développement d’un protocole de collage spécifique à chaque matériau étudié
Collage de puces aux géométries plus complexes pour couplage avec un spectromètre de masse et plus particulièrement un ICP-MS (Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry.