Annuaire  |  Flux RSS  |  Espace presse  |  Intranet  |  Webmail  |  Videos  |    Photos   Micro-capteurs et instrumentation  Wireless SAW Sensors for harsh environments and biomedical applications. 

Capteurs SAW sans fil pour les environnements difficiles et les applications biomédicales.

Les capteurs à base de SAW présentent l'avantage d'être passif (sans batterie) et peuvent être interrogés en utilisant des techniques sans fil. Ces propriétés intéressantes, combinées avec une petite taille, un système d'interrogation radio de faible coût et de petites antennes lors de l'utilisation à haute fréquence, offrent de nouvelles et passionnantes perspectives pour les mesures sans fil et les applications de  type IDTAG. Lorsque les matériaux constituant les dispositifs sont correctement choisies, il devient possible d'utiliser ces capteurs sans électronique embarquée dans des environnements hostiles (tels que des températures élevées supérieures à 500 ° C, des rayonnements ionisants, des pressions allant jusqu'à plusieurs milliers de bars, ...) où les capteurs conventionnels ne peuvent aller, ou alors pour des applications biomédicales.

 

Coordinateur: Omar ELMAZRIA

Participants: Omar ELMAZRIA, Sami HAGE-ALI, Hamid M'JAHED, Frédéric SARRY, Meriem ELHOSNI

Anciens: Abdelkrim Talbi (IEMN-France), Mohamed ELHAKIKI (Triquint-Allemagne), Pascal NICOLAY (CTR-Autriche), Thierry Aubert (CentraleSupélec-France), Ouarda LEGRANI (CentraleSupelec-France), Eloi BLAMPAIN (USTM-Gabon), Mathias LINK (ANL-Luxembourg), Souhila BENSMAIN (Univ. de Tlemcen-Algérie)

 

Les deux thématiques - environnements difficiles et applications biomédicales – font l’objet de recherches par notre groupe :

Environnements difficiles

Pour les environnements difficiles, l'objectif est le développement de micro-capteurs SAW permettant le contrôle sans fil de procédés dans des applications industrielles à très hautes températures (jusqu'à 1000 ° C). De tels systèmes trouveront des applications dans l'aéronautique, l'énergie, le nucléaire, l'acier, l’industrie du verre, la pétrochimie...

Le progrès scientifique réel consiste donc à la réalisation de micro-capteurs passifs, précis, d'un niveau élevé des performances, de coût relativement faible et capables de fonctionner à haute fréquence et dans des environnements à haute température.

Notre travail se concentre principalement sur 5 objectifs au niveau scientifique et technologique :

- L'étude et l'optimisation des différents matériaux constituant le capteur et l’antenne associée, et de leur comportement à des températures élevées.

- L'optimisation des dépôts des couches piézo-électriques (AlN, ZnO, AlN-Sc) substrat saphir pour atteindre des propriétés optimales de transduction, des propriétés physiques stables et reproductibles permettant la conception de dispositifs robustes

- La conception résonateurs SAW de haute performance

- L'élaboration d'une solution « packageless » intégrant antenne et connectique, permettant le fonctionnement du capteur, à des températures supérieures à 600 ° C pendant plusieurs centaines d'heures

- Le développement d’un émetteur-récepteur sans fil spécifique, de haute performance, pour l’interrogation des capteurs dans des environnements à haute température.

Applications biomédicales

Pour les applications biomédicales, l'objectif est le développement de systèmes de capteurs multifonctionnels flexibles, intégrant capteurs SAW et antennes souples.

Nous visons à jeter les bases d'une nouvelle génération capteurs SAW étirables sans fil imprimés sur la peau pour la mesure de paramètres du corps humain comme la température et le niveau d'hydratation. Le corps humain est un milieu à pertes pour les ondes électromagnétiques et acoustiques. Nous proposons de résoudre challenges en utilisant des design spécifiques d’antennes RF et en utilisant des ondes acoustiques confinées pour la détection. Pour la microfabrication, nous utilisons la technique d'impression par transfert combinée avec des élastomères spécifiques, l’objectif final étant la fabrication de dispositifs « prêts à tatouer »

<font size="1"><i>Distribution du champ acoustique sur la structure de packagless AlN / ZnO / Si.</font></i>