Microsystèmes Acoustiques

Microsystèmes Acoustiques (MicA)

Chercheurs Permanents

Michel BRUNEAU (PR EM)
Stéphane DURAND (MCF HDR)
Etienne GAVIOT (PR)
Nicolas JOLY (MCF HDR)
Frédéric POLET (MCF)
Nourdin YAAKOUBI (MCF)

 

Chercheurs non-permanents

Doctorants

Adalbert NANDA-TONLIO  (2012 – 2016)
Meriem KHELIFA (2014 - 2017)
Paul VINCENT (2015 – 2018)

Post-doctorants

Alexey Podkovskiy (CTER)
Mehran ERZA
 Antonin NOVAK
Nadia ALAOUI

Personnels BIATSS

Lionel CAMBERLEIN (IGR)
James BLONDEAU (ITA CNRS)
Philippe ROUQUIER (AI)

 

Collaborations

Intra-LAUM

OR CAPA (contrat Région MEMSPA – axe 2) (Ph. Béquin)

Nationales et internationales

- CTTM Le Mans (F. Fohr) : contrat société Cotral
- LNE Trappes (D. Rodrigues) :métrologie des petits composants acoustiques – étalonnage de capteurs d'infrasons
- IEF ORSAY (E Martincic, E. Lefeuvre) : contrat Région MEMSPA - axe 1
- UFRT, CMP Georges Charpak, CTTM, TAGSYS RFID (principalement) au sein du consortium  SPINNAKER (4 industriels, 9 universités)
- SATIE, UMR 8029 CNRS, ENS-Cachan, CNAM (France)
- ISA Lyon Institute of Analytical Sciences – UMR 5280 (France)
- IPR de Rennes, UMR CNRS 6251
- Société Whylot (R. Ravaud) : optimisation d’une commande en courant de transducteurs acoustiques (sur environ 200WRMS)

- CVUT Prague (Petr Honzik) : encadrement d'un stagiaire de master 2 au LAUM sur un sujet commun (étude de la faisabilité d'un microphone utilisant la conversion sigma-delta : implémentation sur FPGA)
- Institute of Microelectronics of Barcelona IMB-CNM (Espagne)
- Centre de Recherche en Microélectronique et Nanotechnologie de Sousse (Tunisie)

 

Historique de l'OR MicA


L'histoire des microsystèmes au LAUM a commencé avec les activités de recherche sur le gyromètre acoustique dans les années 90, en partenariat avec l'ESIEE, le LAUM développant les modèles nécessaires au dimensionnement et à la conception des dispositifs, l'ESIEE étant chargée de leur réalisation (Figure 1).

 

Figure 1 : Gyromètre acoustique MEMS – Réalisation ESIEE

 

Avec la création d'une salle blanche au sein de l'ENSIM en 1997, une activité de développement de microsystèmes acoustiques a pu voir le jour localement. Les premiers dispositifs réalisés ont été portés par le développement de l'activité de thermo-acoustique dans le cadre du contrat ANR BLANC MicroThermAc en collaboration avec le LMFA (UMR CNRS 5509, ECL) et le TREFLE (UMR CNRS 8508, ENSAM Bordeaux). L'appui du CPER M3-18024 MicroCapOuest a pour vocation de financer l'achat des équipements nécessaires à la fabrication de démonstrateurs permettant de valider les modèles et études développés au sein de quatre UMR de l'Université du Maine (LAUM, LPEC, LdOF et PCI). Pour le LAUM, parallèlement au développement des modèles destinés à décrire et prévoir le fonctionnement des machines thermo-acoustiques afin de pouvoir les réaliser, les miniaturiser et les améliorer,  une activité de fabrication de micro-stacks, micro-échangeurs, thermopiles planaires miniatures destinées à la mesure de température in-situ dans les micro-stacks ainsi instrumentés (Figure 2) et de microphones MEMS peut alors se mettre en place.  Ces travaux aboutiront à la réalisation d'un démonstrateur de réfrigérateur thermo-acoustique instrumenté (Figure 3).

 

Figure 2 : Micro-stack instrumenté en résine photo-imageable.

 

 

Figure 3 : Photographie du prototype de mini-réfrigérateur thermoacoustique

 

Parallèlement à ces travaux, une activité de recherche a été développée sur la prise en compte des effets des couches limites visqueuses et thermiques dans les outils de modélisation numérique (phénomènes par ailleurs déjà pris en compte dans les modèles analytiques). Une formulation particulière du problème numérique, appelée "formulation (t, v)" a été développée et implémentée dans un code maison. D'autres développements de transducteurs miniatures ont également été menés durant cette période, parallèlement aux travaux relatifs à la thermo-acoustique. Une co-tutelle de thèse avec l'Université Technique de prague (CVUT) a abouti à la modélisation et à la réalisation de microphones miniatures à électrode arrière de forme parabolique (Z. Skvor, S. Durand, M. Bruneau, P. Honzik) (Figure 4).

 

 


 

Figure 4 : Microphone capacitif MEMS à électrode arrière parabolique (Thèse P. Honzik)

 

Un micro-psychromètre mettant à profit un réseau de micro thermopiles planaires (E. Gaviot, L. Camberlein, F. Polet), des capteurs de pression à détection photonique intégrée sur polymère (E. Gaviot, L. Camberlein, B. Bêche) ont été développés. Une collaboration avec le laboratoire PALMS (E. Gaviot, L. Camberlein, B. Bêche) a permis de développer un microsystème pour la mesure de paramètres thermophysiques (Figure 5).

 

 

 

Figure 5 : Microsystème pour la mesure de paramètres thermophysiques

C'est à la fin de cette période (2007) que les activités de recherche propres au développement de microsystèmes acoustiques se sont séparées de l'opération de recherche Thermo-Acoustique (ThermA) pour donner naissance à l'Opération de Recherche Microsystèmes Acoustiques (OR MicA).

L'OR MicA traite aujourd'hui des microsystèmes acoustiques. Ses activités se rattachent à deux grandes familles de systèmes incluant principalement des transducteurs (capteurs et actionneurs) :

-          la première concerne les systèmes travaillant en acoustique aérienne, ce qui inclus les microphones MEMS et les micro-Haut-Parleurs (µHP) et les systèmes miniatures passifs

-          la seconde concerne l'acoustique solidienne,  représentée  principalement par les transducteurs à ondes acoustiques de surface.

 L'OR MicA traite également de tout système incluant des petits éléments acoustiques qui présentent les mêmes phénomènes physiques que ceux rencontrés dans les microsystèmes (acoustique en fluide thermovisqueux dans des conditions où ces derniers ne peuvent pas être négligés) et dont la modélisation fait donc appel aux mêmes formulations analytiques (ou numériques).

Les principes de transduction abordés incluent :

-           la thermique (micro-capteurs thermiques à thermopiles planaires micro-usinées, sources thermo-acoustiques)

-          l'électrostatique (principalement pour les microphones capacitifs)

-          l'électromagnétisme (µHP)

-          la piézo-électricité pour les  dispositifs à ondes acoustiques de surface (Surface Acoustic Waves ou SAW)

-          les micro-poutres vibrantes

-          les plasmas (transducteur plasma)

-          des transducteurs intégrant la piézorésistivité ont également été  modélisés par le passé.

Les outils développés au sein de l'OR en termes de modélisation comprennent donc des modèles analytiques simples à constantes localisées, des modèles analytiques complets (nécessitant la résolution d'un système d'équations différentielles couplées) desquels il est possible de dériver des modèles à constantes localisées plus complexes, et des modèles numériques faisant intervenir des résolutions par éléments finis ou éléments de frontière. L'utilisation dans ce dernier cas de codes commerciaux de type COMSOL Multiphysics a permis d'introduire dans les modèles les méthodes de résolution spécifiquement développées au LAUM pour la prise en compte des effets visqueux et thermiques nécessaires à la prise en compte des phénomènes acoustiques au sein de structures incluant des couches limites qui influent fortement sur leur comportement. Il est à noter que ces modèles sont également applicables pour une modélisation fine du comportement de systèmes de plus grandes dimensions lorsqu'ils incluent des lames minces de fluide (exemple des microphones capacitifs "classiques" i.e. non MEMS) ou des petits tubes (oreille artificielle).

Objectifs

Les objectifs de l'OR se concentrent  actuellement autour de trois axes principaux.

 Le premier concerne l'étude et le développement de transducteurs acoustiques miniatures. Il inclut d'une part le développement de capteurs originaux (microphones) qui comprennent des transducteurs capacitifs, thermiques et plasma et d'autre part des transducteurs (sources acoustiques et autres transducteurs) faisant intervenir les principes de transduction susnommés ainsi que de la transduction optique (collaboration extérieure). Le développement de ces transducteurs fait appel aux modélisations analytiques et numériques développées au LAUM spécifiquement pour la prise en compte des effets visqueux et thermiques intervenant dans les couches limites éponymes, fortement présentes dans les dispositifs miniatures.

Le second objectif vise au  développement de bio-capteurs permettant de répondre aux attentes des appels à projets nationaux (financement Le Mans Acoustique – LMAc), il est principalement basé sur le développement de transducteurs biochimiques de type SAW et de capteur gravimétriques (dont des capteurs de type micro-poutres vibrantes).

Le troisième objectif vise au développement d'une activité de recherche venant en appui des laboratoires nationaux de métrologie (CNAM Paris et LNE Trappes) pour la métrologie des microsystèmes acoustiques ou la métrologie faisant intervenir des microsystèmes acoustiques, ainsi que pour les dispositifs de plus grande taille nécessitant l'utilisation des formulations analytiques et des outils numériques développés pour les microsystèmes.

Actions Récentes de l'OR MicA

Amélioration des parois acoustique pour les réacteurs d'avion

L'OR MicA a contribué aux axes I et II du contrat Région MEMSPA (Micro moteurs électrodynamiques pour la réalisation de parois acoustiques absorbantes). Ce contrat a eu pour but de développer des parois acoustiques absorbantes destinées aux réacteurs d'avion (axe I) et les capteurs permettant de les caractériser ( axe II). Il implique les OR MicA et CapA du LAUM ainsi que des collègues du groupe Minasys de l'Institut d'Electronique Fondamentale (IEF) d'Orsay (UMR 862).

Description initiale du projet

Le bruit est la première source de nuisance environnementale évoquée par le public. Les sources de bruit déclarées comme gênantes sont principalement dues au voisinage et au bruit des transports. Un des objectifs ACARE est à cet effet de diminuer de 50% le bruit généré par le transport aérien. Une solution couramment employée pour réduire la gêne est l'utilisation de matériaux qui atténuent une partie des sons émis. Cependant, dans certaines conditions, l’encombrement des matériaux absorbants limite fortement leur utilisation. En effet, de manière générale, plus les fréquences du son à atténuer sont basses plus les matériaux à utiliser doivent être épais. Cette contrainte est particulièrement importante dans le traitement acoustique des réacteurs d'avion pour lesquels les problèmes d'encombrement et de masse sont cruciaux (Figure 6).

 

Figure 6 : Position des absorbeurs acoustiques dans un réacteur d'avion.

 

Résultats obtenus

Axe I

Sur la base des micro-haut-parleurs (µHP) MEMS réalisés dans le contrat ANR SAÏPON (Système Audio In Package Pour Objets Nomades - collaboration LAUM – IEF) (Figure 7) et destinés à des applications de téléphonie mobile et des travaux d'Hervé Lissek (EPFL Lausanne) sur l'utilisation de haut-parleurs shuntés comme absorbeurs acoustiques (Figure 8), une paroi absorbante acoustique exploitant l'adaptation de l'impédance de paroi par l'inclusion, dans cette paroi, d'un µHP MEMS a été réalisée. La difficulté d'obtention des µHP MEMS a nécessité l'utilisation de haut-parleurs miniatures du commerce (Visaton K16 – 50 W) pour les études préliminaires. Ces études ont porté sur les efficacités respectives des différents shunts appliqués aux bornes des Visaton K16, l'influence du nombre de haut-parleurs sur le coefficient d'absorption (mesuré en tube de Kundt). A ces fins, différentes terminaisons de tube de Kundt incluant diverses configurations de haut-parleurs miniatures (Visaton K16) ont été réalisées (Figure 9).

 

Figure 7 : µHP MEMS – Thèse Iman Shaosseini – diamètre : 16 mm.

 

 

Figure 8 : Mur actif de haut-parleurs (H. Lissek – EPFL)

 

 

Figure 9 : Terminaison absorbante incluant 7 haut-parleurs miniatures Visaton K16 sur montage d'adaptation pour tube de Kundt (Thèse Alexandre Houdoin).

L'utilisation de parois incluant les micro-HP MEMS a montré qu'un seul µHP MEMS (représentant 3% de surface couverte) permet d'obtenir un coefficient d'absorption acoustique de 1 (absorption totale) autour d'une fréquence donnée. La configuration particulière du µHP MEMS permettant cette performance fait actuellement l'objet d'un dépôt de brevet conjoint IEF – Orsay / Université du Maine.

La poursuite des travaux vise à mettre en place un contrôle actif du µHP MEMS afin d'obtenir une absorption acoustique totale sur une large bande de fréquences comme prévu par les travaux de H. Lissek (Figure 10).

 

Figure 10 : Computed absorber coefficient of the electroacoustic absorber for the various cases (0 – open circuit, 1 – shunt resistance, 2 - shunt negative resistance, 3 – direct impedance control)

 

Axe II

Les travaux menés au sein de l'axe II ont abouti à la réalisation et à la caractérisation d'un microphone à micro-décharge plasma MEMS. Ces travaux, basés sur les résultats de la thèse de Vincent Joly s'inscrivent dans l'axe de recherche développé par Philippe Béquin depuis son arrivée au LAUM. La collaboration entre les OR MicA et CapA a permis ici d'aboutir à un démonstrateur fonctionnel.

Le dispositif déjà développé pour tester la sensibilité en pression des transducteurs plasma de type pointe négative – plan a été amélioré pour le test des micro-transducteurs (Figure 11) - la figure qui le décrit ne représente pas toute l'électronique de pilotage et de mesure permettant l'enregistrement des caractéristiques courant-tension (Figure 12) qui permettent de caractériser la micro-décharge.

L'étude des micro-décharges ainsi obtenues a permis de mettre en évidence des modes particuliers de décharge qui n'interviennent pas dans le cadre de distances inter-électrodes supérieures (pulses de Trichel) (Figure 13).

 

Figure 11 : Dispositif de test des transducteurs à micro-décharges plasma, les deux haut-parleurs situés à chaque extrémité permettent d'obtenir au centre différentes conditions (pression max & vitesse particulaire nulle ; pression nulle et vitesse particulaire max) en fonction de la phase choisie entre les signaux de pilotage – A.Nanda-Tonlio et col. CFA 2014 Poitiers.

 

 

Figure 12 : Caractéristique courant – tension pour une décharge pointe plan avec une distance inte-électrodes de 50 µm.

 

 

Figure 13 : Pulses de courant (pulses de Trichel).

 

Les transducteurs à micro-plasma sont réalisés par photolithographie d'électrodes sur wafer de verre par lift-off d'une couche de métal, ce qui permet que un même wafer d'obtenir plusieurs exemplaires de différents transducteurs (transducteurs linéaires et annulaires, variation de la micro-géométrie des électrodes : courbes ou angles vifs, variation de la distance inter-électrodes) (Figure 14).

 

Figure 14 : Transducteur annulaire à micro-plasma (distances inter-électrodes au droit du plasma : 25 et 50 µm)

Développements acoustiques dans le domaine de la RFID

Contrat Spinnaker (4 industriels – 9 universités, financement ESEO - ISI 25 M€)

Le projet Spinnaker est un consortium de 4 industriels et 9 universités dont l'objectif est de promouvoir les activités en RFID par le développement de nouvelles applications permettant d'améliorer, notamment,  la localisation des tags (augmentation de la distance de détection, zonage plus précis, …). Le LAUM a participé à ce projet en collaboration avec l'UFRT de Blois sur la partie acoustique. Les travaux du LAUM, qui ne peuvent être décrits ici pour des raisons de confidentialité, ont donné lieu à un dépôt de brevet conjoint LAUM – TAGSYS pour lequel l'extension PCT (qui a été approuvée par la SATT Ouest valorisation) est en cours. Ils ont également abouti à des développements en marge du projet qui sont présentés ci-dessous.

Conception, étude et réalisation d'un microphone hybride à électrode arrière de taille réduite :

 

Géométrie (axisymétrique) du microphone à électrode arrière de taille réduite -
CFA Poitiers 2014.

  localisé

 

Comparison of the analytical (black lines) and numerical (gray lines)
results for the (a) real and (b) imaginary parts of the membrane displacement,
and the (c) real and (d) imaginary parts of the acoustic pressure behind
the membrane at 1 kHz (dashed-dotted lines), 50 kHz (solid lines), and
100 kHz (dashed lines).

 

 

CAO et visuels de la grosse maquette de microphone à électrode arrière de taille réduite
(ICA Montréal 2013)


 

Microphone hybride et son circuit électronique de conditionnement
(Thèse A. Podkovskiy, avec la participation de F. Polet pour le circuit électronique)

Contribution à l’étude des non-linéarités au sein d’une association amplificateur-transducteur

Dans le cadre de la problématique abordée, le premier objectif concerne la caractérisation des défauts en termes de distorsion, notamment non linéaire, observables sur les haut-parleurs électrodynamiques. En effet, des structures hybrides (micromécanique et microtechnologies) sont en cours de développement au laboratoire. Le second se rapporte au contrôle de tels transducteurs au regard du débat portant sur les avantages intrinsèques et les inconvénients présentés par l’électronique d’un pilotage en intensité.

 

Confrontation entre modèle idéal et mesures du constructeur (Morel®)

Les principes de la commande en courant sont ensuite présentés, compte tenu des caractéristiques observables avec les amplificateurs opérationnels de puissance disponibles actuellement. Au regard du maintien de l’intégrité de l’indice de contrôle en courant (Control Drive Index), les problèmes de réjection du pic de résonance mécanique et des hautes fréquences sont discutés autour de structures de filtrages. Ces dernières sont soit incorporées à la boucle de feedback et adaptées au transducteur, soit disposées en feedforward.

Ce n’est qu’au-delà de ces considérations affectant les transducteurs au premier ordre que sont examinés les comportements non linéaires. Après une analyse fondamentale se rapportant aux définitions et aux caractéristiques de non-linéarité, une évaluation analytique en régime monofréquentiel est présentée, portant sur un transducteur commandé en courant. L’analyse est ensuite élargie et généralisée au moyen de modèles numériques réalisés avec les progiciels Simulink® et PSpice® considérant en outre des signaux de sollicitations bitonales.

 

Modèle descriptif d’un haut-parleur non linéaire commandé en courant développé à l’aide du progiciel Simulink®.

 

Etude, élaboration et caractérisation de matériaux flexibles fonctionnels : application aux microsystèmes dédiés à l'environnement et au biomédical

Ces travaux portent sur la réalisation de micro-bobines sur substrats polymères destinées à améliore la résolution en imagerie RMN. En effet, La sensibilité du signal RMN peut être améliorée grâce à l’optimisation du rapport signal sur bruit du micro-capteur. Pour augmenter le SNR en RMN, il existe essentiellement trois approches: soit par l’augmentation de l’intensité du champ magnétique statique, soit par le refroidissement des micro-bobines soit par la diminution de la taille  des capteurs RMN. C'est cette dernière approche qui a été choisie.

La micro-bobine radio fréquence (RF) miniaturisée flexible dédiée pour la (RMN) est réalisées sur substrat Kapton® afin d’adapter le micro-capteur à la forme de l’échantillon d’étude  et d’augmenter ainsi la sensibilité. Le comportement électromagnétique de la micro-bobine est modélisé par éléments finis sous le logiciel COMSOL®.

 

Distribution de densité du flux magnétique le long de la micro-bobine

La fabrication de la micro-bobine utilise un procédé LIGA-UV qui permet de créer un moule en résine photosensible (SU-8 2025) sur une couche électriquement conductrice puis de faire croître la bobine dans le moule par électrodéposition galvanique.

 

Image MEB du moule en résine SU-8 2025.

 

Exemple de micro-bobine sur kapton de 125 µm.

Modélisation de petits éléments acoustiques, étude de mini-composants

Bien que les éléments miniatures (tubes, fentes et cavités aux dimensions du même ordre de grandeur que l'épaisseur des couches limites thermo-visqueuses) et leurs associations aient fait l'objet de très nombreuses études par le passé, réaliser un profil, en fonction de la fréquence, d'impédance d'entrée ou de fonction de transfert qui réponde à certaines exigences reste aujourd'hui un sujet ouvert malgré un intérêt industriel qui courre depuis quelques décennies. Les travaux menés ici pour avancer dans ce sens portent sur une modélisation analytique de type "matrice de transfert" qui inclus des composants de formes paramétrables, et une modélisation numérique de contrôle validée par une étude expérimentale.

Pour l'heure, les résultats obtenus ouvrent la voie à une étude dont on espère qu'elle aboutira à des systèmes miniatures passifs dont les propriétés apporteront des solutions aux problèmes ouverts. Des études faisant usage de poutres miniatures viendront compléter celles sur les mini-composants pour affiner ces solutions au besoin. La première application visée porte sur les protecteurs auditifs passifs de qualité.

Valorisation de la recherche

Depuis 2012, un travail original est conduit au LAUM, concernant la correction des non-linéarités au sein d’une chaîne de reproduction sonore. Suite à un travail de formation doctorale, l’étudiant Mehran Erza a été recruté au sein d’une entreprise ayant décidé d’investir dans les solutions innovantes  proposées et travaille depuis janvier 2015 en majeure partie au LAUM, dans le cadre d’un transfert de technologie.

 

Le travail initial, encadré au sein de la formation doctorale SPIGA, était essentiellement théorique et a conduit à des résultats particulièrement encourageants ayant donné lieu à publication.

A l’issue des premiers développements, deux titres de propriété industriels ont fait l’objet d’une copropriété CNRS-Entreprise Whylot , ces brevets étant maintenant suivis de leurs extensions respectives au régime international PCT (Pact Cooperation Treaty).

 

Vue latérale du prototype (module pour un seul canal) sans les dispositifs de blindage électromagnétique

Animation de journées

Journées Acoustique et Microsystèmes, 14-15 novembre 2011, Le Mans (53 participants internationaux) : état de l'art des travaux sur les microsystèmes acoustiques, intervention de la société israélienne Audiopixels Ltd qui a présenté son haut-parleur numérique MEMS (en cours de développement).

Expertises

1] 2010 (mai) : Expertise scientifique pour l'Agence Nationale pour la Recherche (ANR/PNANO), suite à une proposition (P2N_2010, projet "MiaThénée") émanant conjointement de l'IEMN (Université de Lille I), du CEA et d’un consortium d'entreprises. Référence :  d.anr-pnano @ cea.fr

2] 2010 – Expertise de projet ANR Blanc SIMMIC : Microphone de mesure large bande en silicium pour l'acoustique en hautes fréquences (10 kHz - 1 MHz).

3] 2010 – Expertise pour la Région de Franche-Comté d'un dossier d'appel à projets de recherche : Molécules Isolées sur Surfaces et BIocapteurs NAanostructurés (MISBINA).

 

4] 2012 (février) : Expertise scientifique pour le Conseil Régional Nord-Pas de Calais, Programme Projets émergents, Plateforme Acoustofluidique Optimisée pour les laboratoires sur puce, présenté par l’IEMN, de l’Université de Lille I. (2012). Référence : Frederic.LEBURGUE@nordpasdecalais.fr

5] 2015 (juin) : Expertise scientifique pour le Conseil Régional Nord-Pas de Calais, Programme AIRR, dossier ALTEA (créAtion de murs végétaLisés exTensifs : caractErisation thermique et hydrique des substrAts), Référence : Christine Mazingue Directrice DRESS Région Nord-Pas de Calais 151 boulevard Hoover 59555 Lille.

6] 2015 (octobre) : Expertise scientifique pour l’ANRT, dossier CIFRE référencé sous le n° 2015/0930, Entreprise SENSEOR et le laboratoire UMR 6174 - FEMTO ST - FRANCHE-COMTÉ ÉLECTRONIQUE, MÉCANIQUE, THERMIQUE ET OPTIQUES - SCIENCES ET TEC. Étude de capteurs acoustiques passifs et sans fil en bande S pour la mesure de température et de déformation. Référence : instruction1 @ anrt.asso.fr

 
 

Publications

Revues internationales à comité de lecture

[27] A. Baraket, M. Lee, N. Zine, M. Sigaud, N. Yaakoubi, M.G. Trivella, et al., Diazonium modified gold microelectrodes onto polyimide substrates for impedimetric cytokine detection with an integrated Ag/AgCl reference electrode, Sensors and Actuators B: Chemical. 189 (2013) 165–172.

[28] A. Baraket, N. Zine, M. Lee, J. Bausells, N. Jaffrezic-Renault, F. Bessueille, et al., Development of a flexible microfluidic system based on a simple and reproducible sealing process between polymers and poly(dimethylsiloxane), Microelectronic Engineering. 111 (2013) 332–338.

[31] B. Beche, E. Gaviot, A. Renault, J. Zyss, F. Artzner, Another way to shape the comprehensive analytical approach describing electromagnetic energy distribution through four-slab-layer structures, Optik -International Journal for Light and Electron Optics. 121 (2010) 188–194.

[32] B. Bêche, A. Jimenez, L. Courbin, L. Camberlein, F. Artzner, E. Gaviot, Functional silica nanoconnections based on fluidic approach for integrated photonics, Electronics Letters. 46 (2010) 356.

[33] B. Bêche, A. Potel, J. Barbe, V. Vié, J. Zyss, C. Godet, et al., Resonant coupling into hybrid 3D microresonator devices on organic/biomolecular film/glass photonic structures, Optics Communications. 283 (2010) 164–168.

[108] M. Erza, E. Gaviot, G. Lemarquand, P. Tournier, L. Camberlein, S. Durand, et al., A Versatile Model of Nonlinear Electrodynamic Loudspeaker Co-Operating with the Amplifier Designed by Way of Advanced Software, Archives of Acoustics. 39 (2015).

[114] G. Failleau, N. Fleurence, R. Morice, E. Gaviot, E. Rénaot, Adiabatic Calorimetry Approach to Assess Thermal Influences on the Indium Melting Point, International Journal of Thermophysics. 31 (2010) 1608–1621.

[132] E. Gaviot, M. Erza, F. Polet, L. Camberlein, B. Bêche, Versatile Analytical Approach for Assessing Harmonic Distortion in Current-Driven Electrodynamic Loudspeakers, Journal of the Audio Engineering Society. 62 (2014) 127–144.

[133] E. Gaviot, G. Failleau, R. Morice, L. Camberlein, F. Polet, B. Bêche, Metrological prospects for the assessment of transition plateaus, Metrologia. 47 (2010) 349–356.

[134] E. Gaviot, G. Failleau, R. Morice, L. Camberlein, F. Polet, B. Bêche, Towards a thermodynamic assessment of transition plateaus, Metrologia. 47 (2010) 357–362.

[167] P. Honzík, S. Durand, N. Joly, M. Bruneau, On the Acoustic Transfer Function of Slowly Tapered Small Horns Filled With Thermo-Viscous Fluid, Acta Acustica United with Acustica. 99 (2013) 694–702.

[168] P. Honzík, F. Fohr, M. Bruneau, Transfer function of small convergent–divergent (C–D) nozzles and opposite (D–C) devices filled with thermo-viscous fluid at rest, Applied Acoustics. 99 (2015) 118–124.

[169] P. Honzík, N. Joly, S. Durand, D. Rodrigues, J.-N. Durocher, M. Bruneau, Finite element modelling of acoustic field inside small components: application to an annular slit terminated by an aperture in an infinite screen, Metrologia. 49 (2012) 32–40.

[170] P. Honzík, A. Podkovskiy, S. Durand, N. Joly, M. Bruneau, Analytical and numerical modeling of an axisymmetrical electrostatic transducer with interior geometrical discontinuity, The Journal of the Acoustical Society of America. 134 (2013) 3573.

[171] A. Houdouin, I. Shahosseini, H. Bertin, N. Yaakoubi, E. Lefeuvre, E. Martincic, et al., Performance Enhancement of Silicon MEMS Microspeaker, Sensors & Transducers Journal. 151 (2013) 18–23.

[172] A. Houdouin, I. Shahosseini, N. Yaakoubi, E. Lefeuvre, E. Martincic, Y. Auregan, et al., Acoustic sealing of silicon MEMS microspeakers by the means of polymer films, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials. 15 (2013) 463–470.

[174] N. Huby, D. Pluchon, N. Coulon, M. Belloul, A. Moreac, E. Gaviot, et al., Design of organic 3D microresonators with microfluidics coupled to thin-film processes for photonic applications, Optics Communications. 283 (2010) 2451–2456.

[198] T. Lavergne, S. Durand, M. Bruneau, N. Joly, D. Rodrigues, Dynamic behavior of the circular membrane of an electrostatic microphone: Effect of holes in the backing electrode, The Journal of the Acoustical Society of America. 128 (2010) 3459.

[199] T. Lavergne, S. Durand, N. Joly, M. Bruneau, Analytical Modeling of Electrostatic Transducers in Gases: Behavior of Their Membrane and Sensitivity, Acta Acustica United with Acustica. 100 (2014) 440–447.

[200] T. Lavergne, N. Joly, S. Durand, Acoustic Thermal Boundary Condition on Thin Bodies: Application to Membranes and Fibres, Acta Acustica United with Acustica. 99 (2013) 524–536.

[236] Z. Mazouz, N. Fourati, C. Zerrouki, A. Ommezine, L. Rebhi, N. Yaakoubi, et al., Discriminating DNA mismatches by electrochemical and gravimetric techniques, Biosensors and Bioelectronics. 48 (2013) 293–298.

[296] D. Pluchon, B. Bêche, N. Huby, E. Gaviot, Theoretical investigations on optical caustics of spherical microresonators: Analytical expressions of caustics and their asymptotic behaviors, computational simulations, Optics Communications. 285 (2012) 2247–2254.

[351] T.L. Van Suu, S. Durand, M. Bruneau, On the Modelling of Clamped Plates Loaded by a Squeeze Fluid Film: Application to Miniaturised Sensors, Acta Acustica United with Acustica. 96 (2010) 923– 935.

[356] C.R. Tellier, T.G. Leblois, S. Durand, Computer aided design of Langasite resonant cantilevers: analytical models and simulations, The European Physical Journal Applied Physics. 50 (2010) 20303.

Brevets

  1. E. GAVIOT, L. CAMBERLEIN, F. POLET, B. BÊCHE, G. FAILLEAU, Dispositif pour la mesure d’un flux thermique, Brevet N° FR 10/55/463, déposé le 06 juillet 2010. Copropriété Université du Maine, CNRS, LNE-cnam. Extension PCT 2012, Device for measuring a heat flux: WO 2012/004286 A1.
  2. E. GAVIOT, M. ERZA, F. POLET, L. CAMBERLEIN, R. RAVAUD, Dispositif et procédé de filtrage du pic de résonance dans un circuit d’alimentation d’au moins un haut parleur, Brevet N° FR 14/00/569, (04/03/2014), Copropriété SAAT et Sté Whylot. Extension PCT en cours.
  3. E. GAVIOT, M. ERZA, F. POLET, L. CAMBERLEIN, R. RAVAUD, Dispositif et procédé de filtrage du pic de résonance dans un circuit d’alimentation d’au moins un haut parleur en amont de celui-ci, Brevet N° FR 14/00/581, (03/03/2014), Copropriété SAAT et Sté Whylot. Extension PCT en cours.
  4. S. DURAND, P. HONZIK, A. PODKOVSKIY, N.JOLY, M. BRUNEAU, Transducteur électroacoustique, ensemble et système associés, Brevet déposé sous le N° FR 14/60/325 le 27/10/2014. Copropriété Université du Maine et TAGSYS RFID - Extension PCT en cours.

Coordination d’ouvrages

1- Du capteur au diagnostic (Instrumentation Mesure Métrologie Volume 11 N° 3-4/ Juillet-Décembre 2011) Auteurs: THOMAS Jean-Hugh, YAAKOUBI Nourdin

2- New Sensors and Processing Chain edited by Jean-Hugh Thomas Nourdin Yaakoubi ISBN: 978-1-84821-626-6 160 pages November 2014, Wiley-ISTE

Sélection de Conférences Internationales avec Actes

  1. BÊCHE B., DUVAL D., LHERMITE H., HUBY N., PLUCHON D., COULON N., DORE F., LOAS G., ZYSS J.,  CAMBERLEIN L., GAVIOT E., Micro- and nano-photonics devices on organics materials coupled with various thin layer processes and treatments. Workshop on Organic Electronics and Nanophotonics - WOREN (31 janvier - 4 février), (Swieradow Zdroj), Pologne (2010).
  2. HUBY N., PLUCHON D., BELLOUL M., MORÉAC A., COULON N., GAVIOT E., SAINT-JALMES A., PANIZZA P., BÊCHE B. Microfluidics and thin film processes : a recipe for organic integrated photonics based on 3D microresonators. SPIE Photonics West (23-28 janvier), (San Francisco - Californie ), Etats-Unis Publication correspondante : Proceedings of the Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE), 7604, 7604-06.1-7604-06.6 (2010).
  3. BÊCHE B., JIMENEZ A., GAVIOT E., CAMBERLEIN L., ARTZNER F., DORE F., COURBIN L., Silica nano-ridges connections based on a fluidic approach for hybrid integrated photonics. SPIE Photonics Europe (12-16 avril), (Bruxelle), Belgique Publication correspondante : Proceedings of the Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE), 7712-16, 7712.16.1-7712.7 (2010).
  4. G. Failleau, N. Fleurence, R. Morice, E. Gaviot and E. Rénaot, Adiabatic Calorimetry Approach for Thermal Assessment and Realization of the Indium Melting Point, TEMPMEKO, Int. Symposium on Temperature, Humidity, Thermal measurements, may 31-jun 04, Portoroz, Slovenia (2010).
  5. G. Failleau, E. Gaviot, L. Camberlein, N. Fleurence, F. Polet, B. Bêche, R. Morice, Heat Flow metric Policy for Dynamic Monitoring of Fixed-point Cells, 13th Joint Symposium, IMEKO TC1-TC7, 1-3 sept. (2010), City University, London, UK.
  6. Gaëlle Poignand, Philippe Blanc-Benon, Emmanuel Jondeau, Etienne Gaviot, Lionel Camberlein, Guillaume Penelet, and Pierrick Lotton J. "Characterization of the heat flux through the heat exchangers of a thermoacoustic cooler.", J. Acoust. Soc. Am. 127 1984 (2010).
  7. BÊCHE B., BEGOU T., GROSSARD N., ZYSS J., GOULLET A., GAVIOT E. Extended analytical formulation based on Marcatili’s approach coupled to effective index method for pedestal waveguides: convergence with numerical methods, 29th PIERS - Progress In Electromagnetics Research Symposium (20-23 mars), (Marrakesh), Maroc (2011).
  8. B. Bêche , F. Doré , L. Camberlein , D. Duval , N. Huby , J. Zyss , E. Gaviot, Silica nano-waveguides and networks as stretches on segmented organics preformed for sub-wavelength photonics, CLEO conference,  May 1-8, Baltimore, USA (2011).
  9. R. Castro-Beltran, N. Huby, H. Lhermite, G. Loas, D. Pluchon, L. Camberlein, E. Gaviot, B. Bêche, Characterization of cascade of multiple resonators developed on UV210 positive photoresist by DUV lithography,  Latin America Optics and Photonics Conference/, Jul (2014), Cancun, Mexico.
  10. “Assessment of a thin metallic bi-layer by laser-induced gigahertz surface acoustic waves (SAW)” Y.Dammak, D. Mounier, N. Yaakoubi, J.Thomas, M.Ben Ghozlen. 4th International Symposium on Laser Ultrasonics & Advanced Sensing LU2015, June 28th - July 2nd, 2015, Evanston, Illinois, USA
  11. “Integration of commercial microspeakers in an acoustic absorbing line” A. Houdouin,  E.Martincic,  E. Lefeuvre, S. Durand, N.Yaakoubi, Y.Auregan, Design, Test, Integration and Packaging of MEMS/MOEMS (DTIP), 2015 Symposium on ISBN: 978-1-4799-8627-9. doi : 10.1109/DTIP.2015.7160965
  12. “Cytokine Detection using Diazonium Modified Gold Microelectrodes Onto Polyimide Substrates with Integrated Ag/AgCl Reference Electrode” A. Baraket, M. Lee, N. Zine, N. Yaakoubi, M.Giovanna Trivella, M. Zabala, J. Bausells, N. Jaffrezic-Renault, A. Errachid. Procedia Engineering, Volume 47, 2012, Pages 1181–1184 Krakow, Poland 26th European Conference on Solid-State Transducers, EUROSENSOR 2012, Kraków : Pologne (2012).
  13. “Performance enhancement of silicon MEMS microspeakers” A.Houdouin, I.Shohosseini, H. Bertin N. Yaakoubi, E. Lefeuvre, E. Martincic, S. Durand. 8èmes Journées Maghreb-Europe Matériaux et applications aux dispositifs et Capteurs MADICA 2012 Sousse, Tunisie, 7-9 November 2012.
  14. “Polymer film as an acoustic sealing applied to a silicon MEMS microspeaker” A.Houdouin, I.Shohosseini, N. Yaakoubi, E. Lefeuvre, E. Martincic, Y. Auregan, S. Durand. AMPSECA-2012, El Jadida, Maroc, 5-7 December 2012.
  15. “Development of flexible process to manufacture lab-on-chip systems to predict the first earliest detection of transplated organs rejection”. A.Baraket, N. Zine, F. Besseuille, N. Yaakoubi, M. G. Trivella, J. Bausells, M. Zabala, N. Jaffrezic-Renault, A. Errachid. ImagineNANO 2011 “NANOBIO&MED” du 11-14 Avril 2011 Bilbao Espagne.
  16. D. RODRIGUES, P. HONZIK, N. JOLY, J.-N. DUROCHER, S. DURAND, M. BRUNEAU. The finite elements modeling of the acoustics in thermo-viscous fluid: Application on the axisymetrical study of the artificial ear (IEC 60318-1), Internoise p. 425, Lisbon, 13-16 june 2010.
  17. T. LAVERGNE, S. DURAND, D. RODRIGUES, M. BRUNEAU, N. JOLY and C. GUIANVARC’H, Modeling Condenser Microphones for Metrological Applications, Forum Acusticum 2011, Aalborg, proceedings on CD - ISSN 2221-3767, 27. June - 1. July 2011.
  18. T. LAVERGNE, N. JOLY AND S. DURAND, Acoustic Thermal Boundary Layers and Thermal Boundary Conditions on Thin Bodies: Application to Membranes and Fibers, Forum Acusticum 2011, Aalborg, proceedings on CD - ISSN 2221-3767, 27. June - 1. July 2011.
  19. A. PODKOVSKIY, P. HONZIK, S. DURAND, N. JOLY, and M. BRUNEAU, Miniaturized electrostatic receiver with small-sized backing electrode, ICA, Montreal, Canada, 2-7 Juin 2013.

 


Par S. Durand & col. (stephane.durand @ univ-lemans.fr)