Printed Microelectromechanical Systems team

Presentation of the organics electronics research activities of the PRIMS team

The PRIMS team is part of the Electronics and Organic Microsystems group (called ORGANICS in the IMS organization chart), created in June 2012. The ambition of the PRIMS team is to design, print, characterise and optimise Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) made of essentially organic or hybrid materials. The approach adopted enables the majority of components to be produced using simple technological processes that are developed within the IMS (COMPONENTS Platform). The PRIMS team’s skills enable it to cover the entire MEMS component value chain: from the design of components to their application, including their manufacture, characterisation and modelling. To do this, the PRIMS team applies a multidisciplinary approach, in particular with various chemical colleagues, in order to propose state-of-the-art microsystems integrating innovative materials

PRIMS se focalise sur les fonctions :

D’actionnement piézoélectrique, électrostrictif, électromagnétique, thermomécanique, électrostatique
De transduction piézorésistive, piézoélectrique, électrostrictive, piézotransistive, capacitive
De fonctionnalisation pour la détection chimique et biologique, notamment par des matériaux biomimétiques

Les applications visées sont actuellement la détection chimique en milieu gazeux, la détection chimique en milieu liquide, la caractérisation des propriétés électromécaniques et mécaniques des matériaux (liquides et solides), le biomimétisme, le contrôle non destructif et la récupération d’énergie.

L’équipe PRIMS est membre du réseau Rénatech +, Très Grande Infrastructure de Recherche (TGIR) en micro et nanofabrication. Les travaux de l’équipe sur les MEMS polymères y sont reconnus comme spécificité nationale.

PRIMS teams skills

Design and development

Modelling

Characterisation

Partners

Collaborations and partners

For the various research projects underway, the IMS Bordeaux laboratory and its teams rely on strong partnerships and collaborations, which allow for the creation of a synergy of strengths and a sharing of technical and human resources

IIS

LIMMS

University of Genova

BioCruces, Bilbao

University of Arkansas

On going projects

ANR MIGNON

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Ce projet porte sur la détection chimique sans utiliser de couche sensible, afin d’éviter d’avoir à choisir ou à développer une nouvelle couche sensible à chaque application en fonction de l’espèce à détecter et des interférents possibles.
La détection et la discrimination entre différents mélanges de gaz seront basées sur la mesure de plusieurs propriétés physiques du gaz (viscosité, masse volumique, vitesse et atténuation des ondes acoustiques) à l’aide de deux types de microsystèmes électromécaniques (MEMS) résonants : les micropoutres et les transducteurs ultrasoniques micro-usinés capacitifs (CMUTs).

ANR PLAYER-ONE

Graphical abstract here

Dans un contexte de réduction de la consommation d’énergie et de durabilité, PLAYER-ONE vise l’élaboration de dispositifs à base de matériaux piézoélectriques inorganiques sans plomb dédiés à la récupération d’énergie vibratoire. La démarche combine la modélisation pour concevoir, et des procédés avancés pour élaborer, à basse température, des récupérateurs d’énergie piézoélectriques performants et durables. Le matériau (K,Na)NbO3 (KNN) très prometteur pour la nouvelle génération de matériaux piézoélectriques sans plomb a été choisi. Le récupérateur MEMS considéré sera une structure 3D de type poutre, formée d’une couche épaisse piézoélectrique de KNN sans plomb, prise en sandwich entre 2 couches d’électrodes ; le tout sera déposé par la technique additive de sérigraphie sur un substrat flexible avec une géométrie optimisée et co-fritté par la technique de frittage SPS (Spark Plasma Sintering) dans des conditions particulières à basse température (<900°C).

ANR DETECT

Le projet DE-TECT propose de revisiter les matériaux et l’architecture des photodétecteurs afin de répondre aux attentes sociétales en termes d’utilisation de matériaux abondants et disponibles, de consommation d’énergie et de production de déchets d’appareils électroniques en fin de vie. Pour y répondre, nous proposons d’utiliser des matériaux bio-sourcés et bio-dégradables ainsi que des techniques d’impression pour la réalisation des photodétecteurs. Ces contraintes sévères imposent de modifier à la fois les matériaux, la conception et l’architecture des dispositifs ainsi que la métrologie. Le projet DE-TECT propose une détection capacitive utilisant un substrat actif qui simplifie drastiquement le processus technologique et permet l’utilisation de plus de 95% de matériaux bio-sourcés.

Prims