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PROJECT ULiège-26_11009

Source DBfr 
InstitutionULiège 
Code26_11009 
UnitULiège_u001
Begin10/1/2018
End9/30/2020
title frStructures opto-mécatroniques en verre (FEMTOprint)
title nl
title enGlass-Based Optomicromechatronics (FEMTOprint)
Description frCe projet combine deux ingrédients qui permettront le développement de nouveaux résonateurs pour les
capteurs inertiels et de matrices de capteurs instrumentés par des fonctions photoniques directement
embarquées, pour la mesure de forces/déformations ainsi quecelle de marqueurs biochimiques. Le
premier ingrédient est lié aux propriétés exceptionnelles du verre, parmi lesquelles un très faible
amortissement interne (pour les résonateurs), peu de dilatation thermique (pour la mécanique de
précision), un fini de surface de qualité optique, des propriétés optiques permettant la mesure de
déformation par photo-élasticité ou réseau de Bragg, et enfind'excellentes propriétés mécaniques
permettant la mise au point de capteurs de force combinant résolution et plage de mesure (module de
Young et limite élastique). Malgré cela, la fabrication de structures en verre sous le millimètre a longtemps
été hors de portée. Grâce à la machine FEMTOprint demandée dans cette proposition, de nouvelles
structures en verre pourront être fabriquées avecune résolution meilleure que le micron, intégrant des
fonctions fluidiques, optiques et mécaniques dans des structures monolithiques. Cette technique
FEMTOprint repose sur une écriture directe de verre par laser femto-seconde, suivie d'une étape de
gravure chimique. Les applications potentielles couvrent les champs de la mécanique de précision, la
microfluidique, le micromoulage, la micro-optique (lentilles, éléments diffractifs, réseaux, guides d'ondes
intégrés dans les structures mécaniques). Cet équipement viendraitrenforcer notre plate-forme
institutionnelle micromilli.ulb.be et complèterait ainsi la machine Nanoscribe Photonic GT déjà disponible
pour la structuration de résines à micro-échelle.

Description nl
Description enThis proposal combines two key ingredients towards the development of resonators for inertial sensors and
sensor arrays with embedded photonics for force/strain and biochemical sensing. The first key is related to
the outstanding properties of glass, among which low loss factor (excellent for resonators), low thermal
expansion (excellent for precision mechanics), optical quality surface finish, optical properties excellent to
measure deformation of flexures by photo-elasticity or Bragg gratings, high elastic limit to Young modulus
ratio (very good for large range and high resolution force sensors). However shaping glass at the small
scale (<1mm)is very challenging. This will be solved thanks to the second key, which is the FEMTOprint
machine. This new equipment allows 3D printed micro-devices out of glass and other transparent materials
with sub-micron resolution, enabling the integration of fluidic, optical and mechanical functionalities in single
monoliths at nano- and micro-scale. The technique is based on a 2 steps process: direct laser writing,
followed by a chemical wet etching. Typical applications include precision mechanics (flexure hinges,
microfluidics, micromolding, and micro-optics (microlenses, diffractive optical elements, nanogratings,
waveguide and lab-on-fiber, integrated optical monitoring and sensing, the latter one is our target). This
equipment would enrich our experimental platform micromilli.ulb.be and complement the Nanoscribe
Photonic GT platform avaible for micron scale structuration of polymeric structures.

Qualifiers
Personal 
Collaborations