Étude, modélisation et mesure des forces d'adhésion à l'échelle microscopique.

La manipulation d'objets de tailles microscopiques, dont le comportement est régi par des effets de surfaces, nécessite des modèles d'interaction fiables entre les micro-objets et les organes terminaux des robots. De nombreux paramètres entrent en considération dans la modélisation des for...

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Main Author: Alvo, Sébastien
Language:FRE
Published: Université Pierre et Marie Curie - Paris VI 2012
Subjects:
Online Access:http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00772533
http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/77/25/33/PDF/these_S._ALVO.pdf
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collection NDLTD
language FRE
sources NDLTD
topic [SPI:NANO] Engineering Sciences/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
micromanipulation
force de pull-off
adhésion
déformations
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micromanipulation
force de pull-off
adhésion
déformations
Alvo, Sébastien
Étude, modélisation et mesure des forces d'adhésion à l'échelle microscopique.
description La manipulation d'objets de tailles microscopiques, dont le comportement est régi par des effets de surfaces, nécessite des modèles d'interaction fiables entre les micro-objets et les organes terminaux des robots. De nombreux paramètres entrent en considération dans la modélisation des forces d'adhésion. Il apparaît donc nécessaire de déterminer l'influence de chacun afin de maîtriser en particulier la force à exercer pour séparer deux objets en contact dite force de pull-off. De plus, à l'échelle microscopique, la mesure des efforts d'interaction au cours de la manipulation est complexe et n'est possible que dans certains cas particuliers. L'approche générale proposée dans ce manuscrit repose sur trois étapes. Après une présentation du contexte de ces travaux, la première étape consiste à identifier les modèles et les moyens de mesure de la littérature (chapitre 1). Deux approches sont alors mises en avant pour modéliser les forces de pull-off. Les forces et les faiblesses des modèles sont étudiées plus en détail au chapitre 2 afin de développer, au cours de la seconde étape, un nouveau modèle de force d'adhésion (chapitre 3). Ce dernier met en avant le couplage entre les déformations et les forces d'adhésion et révèle des différences majeures entre les échelles microscopique et nanoscopique. Enfin, l'objectif de la troisième étape est de corréler ce modèle avec des observations expérimentales. L'analyse des résultats expérimentaux effectuée au chapitre 4 montre la difficulté de modéliser des interactions entre des micro-objets réels et met en avant un effet d'échelle s'appliquant aux forces électrostatiques.
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