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Des chercheurs tentent de déterminer la force de soulèvement des mouches drosophiles |
Quelle est la force de soulèvement nécessaire à la mouche drosophile pour voler ?
Les capteurs de microforce permettent aux scientifiques de répondre à ce type de question et de mesurer des forces extrêmement faibles. À l'Institut fédéral de métrologie suisse (METAS), une microbalance développée par METTLER TOLEDO permet désormais d'étalonner les petits capteurs.
Les capteurs de microforce peuvent être utilisés dans de nombreux domaines, comme la robotique, les applications médicales et bien d'autres. « La tendance générale est aux mesures en unités toujours plus petites, avec un degré d'incertitude le plus faible possible », déclare Javier Levitt de SPG Metrology. Le développement de produits en micro- et nanotechnologies exige des mesures très précises et comparables. Cependant, il était impossible jusqu'à maintenant d'étalonner de façon traçable les capteurs de microforce.
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Une version modifiée de la microbalance XP6U est au cœur du poste de test. (Source : METAS) |
Pour répondre à ce défi, l'unité « Masse, Force et Pression » du laboratoire METAS a lancé un projet de recherche en 2013 dans le but de développer une méthode d'étalonnage traçable destinée aux petits capteurs.
« L'un de nos partenaires industriels nous a demandé si nous pouvions créer un dispositif d'étalonnage pour les capteurs de microforce qu'ils fabriquaient », déclare Stefan Russi. Il est expert en microtechnologies au sein du METAS et a supervisé le projet avec son collègue Manuel Aeschbacher.
Collaboration interne
Pour comprendre comment les autres ingénieurs procédaient à l'étalonnage de capteurs microscopiques, les deux ingénieurs ont échangé leurs connaissances et leurs idées avec des experts coréens et de l'Institut national de métrologie de la République fédérale d'Allemagne [Physikalisch-Technischen Bundesanstalt - PTB].
Après avoir visité le PTB, S. Russi et M. Aeschbacher ont déterminé les composants à utiliser pour leur installation expérimentale, et où se les procurer. C'est ainsi qu'ils sont entrés en contact avec METTLER TOLEDO.
En travaillant à l'atelier LabTec avec SPG Metrology, l'équipe METAS a décidé de baser son installation expérimentale sur la microbalance XP6U. « Cette balance est unique, car elle a subi des modifications.
METTLER TOLEDO a été très coopératif, et notre relation de travail était excellente. Nous leur en sommes très reconnaissants », déclare Stefan Russi.
Grâce à cette collaboration fructueuse, METAS peut désormais réaliser des étalonnages traçables sur ses capteurs de microforce. En comparant les mesures avec celles du PTB, ils ont pu confirmer la fiabilité de leur nouvelle méthode.
Les experts en métrologie suisses souhaitent désormais faire approuver leur procédure par le Bureau international des poids et mesures (BIPM). La nouvelle méthode d'étalonnage doit bientôt figurer dans la base de données du BIPM.
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Depuis 2013, Stefan Russi et Manuel Aeschbacher (de gauche à droite) cherchent à établir une méthode d'étalonnage traçable des capteurs de microforce.