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Une nouvelle génération de membranes artificielles magnétiques


​Une équipe de l'Irig propose un nouveau type de membrane biocompatible et déformable à distance grâce à un champ magnétique externe. Les applications potentielles vont des dispositifs photoniques flexibles à la biophysique, la biologie et le biomédical.

Publié le 11 septembre 2019

De plus en plus étudiées, les membranes artificielles sont le plus souvent constituées d'un film polymère transparent et biocompatible, comme par exemple le polydiméthylsiloxane (PDMS) dont le module élastique est ajustable.

Des chercheurs de l'Irig ont développé une nouvelle membrane, qui s'inspire de travaux antérieurs sur des particules magnétiques destinées à détruire des cellules cancéreuses par effet magnéto-mécanique. Elle est constituée de bicouches PDMS/or, d'épaisseurs respectives 5 μm et 100 nm, et de diamètre voisin d'un centimètre ; celles-ci intègrent des réseaux de « piliers » magnétiques de dimensions micrométriques, en alliage de nickel et de fer (permalloy), qui ont été préparés par des techniques lithographiques à la Plateforme technologique amont (PTA) du CEA (Grenoble). Plane en l'absence de champ, la membrane s'incurve quand un champ magnétique lui est appliqué.

La membrane ainsi obtenue se comporte donc comme un réseau de diffraction pour la lumière visible, dont la déformation peut être réglée finement grâce à un champ magnétique.

Une expérience a mis en évidence des taches d'interférences qui s'étirent progressivement en séries de franges lorsque le champ magnétique est appliqué. Ces figures de diffraction sont en excellent accord avec les modèles analytiques développés à l'Irig. Des déformations de quelques microns peuvent être maîtrisées sur un diamètre centimétrique. 

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