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Manipulation de liquide par microscopie à force atomique : méthode, applications et mécanismes de dépôt
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Fabié, Laure |
| Copyright Year | 2011 |
| Abstract | La realisation de dispositifs utilisant des nano-objets comme briques elementaires necessite des methodes efficaces de depot controle. C'est dans ce contexte que la technique NADIS (Liquid NAnoDISpensing) a ete recemment developpee. Elle consiste a deposer une solution liquide avec une pointe de microscope a force atomique dont l'apex est perce d'un nanocanal realise par faisceau d'ions focalises. Le transfert est accompli par capillarite a travers cette ouverture lors du contact de la pointe sur la surface. L'optimisation de la technique nous a permis de deposer des volumes de l'ordre du femto- (10-15 L) ou de l'atto-litre (10-18 L) correspondant a une resolution ultime de 40 nm. La flexibilite de la methode en termes de materiaux deposes a ete demontree par differents systemes : des reseaux de spots de differentes proteines ont ete crees et analyses par microscopie a fluorescence ; des nanoparticules ont ete utilisees pour demontrer le depot d'objets individuels ; des nanogouttes de liquide ionique ont permis d'assurer la connexion fluidique de nanocanaux biologiques individuels. Ces exemples demontrent que la precision de la lithographie a sonde locale combinee a la manipulation de liquide fait de NADIS une technique performante et flexible qui peut donner lieu a de nombreuses applications en nanosciences. Au-dela de la structuration de surface, NADIS est un outil unique de manipulation de liquide a l'echelle sub-micrometrique qui a ete mis a profit pour realiser des experiences modeles de capillarite et de mouillage a ces dimensions : La force capillaire exercee sur la pointe par le nanomenisque durant le depot a ete analysee en detail. Une methode de simulation des courbes de force a ete elaboree et a permis de reproduire l'ensemble des resultats experimentaux, mettant en evidence une grande variete de comportements. Cette etude a donne des indications importantes sur le mecanisme de transfert du liquide, tout en fournissant un controle en temps reel du depot. L'etude de la taille des depots (spots ou lignes) a permis d'observer la dynamique d'etalement de liquide a l'echelle sub-micrometrique et pour des temps de l'ordre de la milliseconde, regime difficilement accessible par d'autres methodes. Un modele a ete propose pour interpreter les resultats experimentaux, en particulier la loi de puissance r ~ t0,25 mise en evidence aux temps courts. Il reproduit quantitativement l'influence des differents parametres validant ainsi un regime original d'etalement a pression constante. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | http://thesesups.ups-tlse.fr/1552/1/2011TOU30268.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
