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Demonstrating Full Integration Process for Electroactive Polymer Microtransducers to Realize Soft Microchips

Authors :
Caroline Soyer
Barthelemy Cagneau
Giao T. M. Nguyen
Frédéric Vidal
Sofiane Ghenna
Sébastien Grondel
Eric Cattan
Laureline Seurre
Kätlin Rohtlaid
Cédric Plesse
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN)
Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)
Matériaux et Acoustiques pour MIcro et NAno systèmes intégrés - IEMN (MAMINA - IEMN)
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - Département Opto-Acousto-Électronique - UMR 8520 (IEMN-DOAE)
Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-INSA Institut National des Sciences Appliquées Hauts-de-France (INSA Hauts-De-France)-Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN)
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Laboratoire de Physico-chimie des Polymères et des Interfaces (LPPI)
Fédération INSTITUT DES MATÉRIAUX DE CERGY-PONTOISE (I-MAT)
Université de Cergy Pontoise (UCP)
Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Université de Cergy Pontoise (UCP)
Université Paris-Seine-Université Paris-Seine
Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)
European UnionEuropean Commission [857263 Twinnims]
French National Research AgencyFrench National Research Agency (ANR) [ANR-11-EQPX-0025, ANR-15-CE08-0032-0]
Renatech Network
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INSA Institut National des Sciences Appliquées Hauts-de-France (INSA Hauts-De-France)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Source :
33rd IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), 33rd IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), Jan 2020, Vancouver, Canada. ⟨10.1109/MEMS46641.2020.9056371⟩
Publication Year :
2020
Publisher :
IEEE, 2020.

Abstract

International audience; Actuation and sensing with electroactive polymers should be a chance for flexible MEMS but their micromachining and integration are still not mature. Some innovative materials and microfabrication processes are still expected. In this paper, a first full elaboration of polymeric microtransducers (MTs) including integration and operation has been described. The fabrication process relies on commercially available poly(3,4-ethyledioxy-thiophene): poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) conductive ink, onto flexible SU-8 photoresist microchip. Batch-fabrication of complex flexible monolithic units comprising individually addressable MTs of different shapes, is demonstrated. The resulting polymeric MTs show both very promising bending actuation and strain sensing properties in open-air. Remarkably, the microfabrication process did not impact the performances compared to material fabricated with laser cutting. This work paves the way for flexible MEMS development for soft microrobotics, microfluidics in medical and spatial applications.

Details

Database :
OpenAIRE
Journal :
2020 IEEE 33rd International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS)
Accession number :
edsair.doi.dedup.....d9bc7939704fd7d5e23be4c6780f9723