Brevet FR2841063A1 — publié le 20031219

de mesure de courant (66). DISPOSITIF DE DEPLACEMENT DE PETITS VOLUMES DE LIQUIDE LE LONG D'UN MICRO-CATENAIRE PAR DES FORCES ELECTROSTATIQUES DESCRIPTION Domaine technique L'invention concerne un dispositif de manipulation de gouttes de petite volumes de quelques nanolitres, a quelques microlitres. Le dispositif de deplacement utilise des forces electrostatiques pour obtenir le deplacement des petite volumes de liquide. Etat de la technique anterieure Les liquides ont une importance croissante dans les composants de petites dimensions. Ainsi, les laboratoires sur puce ou "lab-on-chip" font ltobet de nombreuses etudes, principalement dans les domaines de la biologic, de la chimie, ou de l'optique. La micro- fluidique consiste dans certains cas a faire circuler des petite volumes de liquide dans des canaux micro- usines. Ceci permet d'appliquer par exemple un protocole biologique sur un tout petit volume d'echantillon. I1 est actuellement reconnu que la minimisation des volumes d'analyse permet de nombreux avantages tels que des gains en cout, des gains de rapidite ou de sensibilite. Cependant, la miniaturisation de la section des canaux apporte aussi de nombreuses difficultes. D'une part, il est difficile de controler des deplacements de fluide dans ces micro-canaux. D'autre part, les interactions physico-chimiques entre les liquides et les parois deviennent predominantes. Les phenomenes de capillarite jouent un role essentiel ce qui necessite des etats de surface (rugosite, physico- chimie) tres soignes. De meme, des phenomenes d' absorption d'entites biologiques a la surface des parois peuvent limiter les rendements de reactions. Ainsi, il est souvent necessaire d'appliquer des traitements de surface specifiques sur la paroi des canaux ou d'aouter differentes substances dans les protocoles biologiques pour limiter ces phenomenes d' absorption. On trouvera un exemple dans l' article suivant: "Miniaturized flowthrough PCR with different template types in a silicon chip thermocycler" d'Ivonne Schneegap et al., Lab on a Chip, 2001,1, pages 42-49. Une autre difficulte de la micro-fluidique en micro-canaux est d'avoir a connecter le composant avec le monde exterieur. La connexion de capillaires a un micro-composant est une des difficultes rencontrees dans la realisation de laboratoires sur puce. Par ailleurs, il est necessaire de pouvoir gerer les entrees/sorties des differents liquides depuis ou vers les systemes externes de stockage de fluide tout en limitant les volumes morts. Une autre methode de deplacement de petite volumes de fluide consiste a manipuler une interface entre deux fluides non miscibles. Par exemple, le document FR-A-2 548 431 divulque un dispositif a commande electrique de deplacement de liquide dielectrique. Une goutte de liquide est placee entre deux plans comportant des couples d' electrodes. La goutte de liquide presente une permittivite superieure a son environnement defini par l'espace entre les deux plans comportant les electrodes. Le deplacement est commande electriquement en appliquant des tensions electriques aux couples d' electrodes. Dans ce document, le deplacement est explique par ['existence d'une force dielectrique resultant d'une difference de permittivite entre la goutte et son environnement et par des gradients de champ electriques qui resultent des tensions appliquees. Plus precisement, la force dielectrique tend a attirer le fluide ayant une permittivite la plus elevee vers les zones ou le champ est le plus intense. Cette force est capable de vaincre les forces de tension superficielle ce qui explique de deplacement de la goutte. Touj ours dans le document FR-A-2 548 431, il est recommande d'avoir une faible mouillabilite du liquide sur les parois. Un traitement de surface du type silane (chlorure d'aminopropyltrimethoxysilyle) est utilise pour rendre les surfaces peu mouillantes. Ce principe s'applique done a des liquides isolants, cependant un liquide tres faiblement conducteur peut aussi etre utilise a condition d'utiliser une tension alternative. En effet, l 'article "Mouvement d'un fluide en presence d'un champ electrique" de Pierre Atten, D 2850, Techniques de l'Ingenieur, Paris, decrit l 'existence de forces electrostatiques dans des fluides. En particulier, il est precise que pour deux milieux non miscibles "parfaitement isolants ou pour une tension alternative de frequence f suffisamment elevee (f>>1/T, ou T est le temps caracteristique de relaxation de la charges d'espace), seul le saut de permittivite a l' interface fournit une contribution a la force electrique". Une configuration proche de l'enseignement du document FR-A- 2 548 431 est decrite dans l 'article "Electrowetting-based actuation of liquid droplets for microfluidic applications" de Michael G. Pollack et al., Applied Physics Letters, Vol. 77, N 11, pages 1725 et 1726, 11 septembre 2000. Une goutte d'eau est placee entre deux plans contenant des electrodes. Les electrodes vent recouvertes d'une couche electriquement isolante, rendue tres hydrophobe par un dep8t de Teflon3 de faible epaisseur. Le principe de deplacement est explique par les phenomenes d'electrocapillarite ou d'electro-mouillage. Le composant presente dans cet article permet de deplacer des gouttes de 0,7 a 1,ul avec des tensions de 120 V. Il existe aussi des methodes pour deplacer des gouttes de liquide conducteur. Par exemple, l' article "Microactuation by continuous electrowetting phenomenon and silicon deep RIE process", de Junghoon Lee et al., DSC-Vol. 66, Micro-Electro- Mechanical Systems (MEMS)-1998, ASME 1998 presente une methode de deplacement de gouttes de mercure dans un canal rempli d' electrolyte par electro-mouillage. L'electrocapillarite est etudie depuis longtemps (Lippman, 1875). On trouvera une formulation dans l' article "Electrocapillarite et mouillage de films isolants par l'eau", de Bruno Berge, C.R. Acad. Sci. Paris, t. 317, serie II, pages 157-153, 1993. Une goutte de liquide non dielectrique est deposee sur un substrat comportant une electrode recouverte d'un isolant. Une deuxieme electrode est plongee dans la goutte. La goutte stetale quand on applique une tension electrique entre les deux electrodes. Dans cet article, l' angle de mouillage de la goutte sur la surface est exprime en fonction de la tension electrostatique V appliquee entre les deux electrodes par la relation (1): cosO(V) = cos0(O) + _ r v2 (1) OU Er est le coefficient dielectrique de la couche isolante d'epaisseur e, et est la tension de surface liquide-gaz. L'article "Moving droplets on asymmetrically structured surfaces" d'O. Sandre et al., Physical Review E, Vol. 60, N 3, septembre 1999, demontre par la theorie et par ['experimentation, que la mise en vibration d'une goutte placee entre deux substrats presentant une structuration asymetrique peut entralner le deplacement de cette goutte. Une structuration asymetrique est decrite comme un rainurage en forme de dents de scie. La mise en vibration de la goutte est realisee par ['application d'un champ electrostatique oscillant entre deux electrodes placees respectivement sur chacun des deux substrats. L' inconvenient des dispositifs decrits ci dessus est d'avoir a confiner les gouttes entre deux plans ou dans un canal. Ceci rend ['assemblage et l'utilisation du composant complexe. On retrouve les problemes de connexions de capillaires qui ont ete-deja identifies pour la micro-fluidique en canaux avec en plus des connexions electriques a prendre en compte. On retrouve aussi les risques des phenomenes d' absorption d'entites biologiques sur les deux plans confinant les gouttes. Une autre methode permettant de deplacer des gouttes a ete presentee dans l' article "Electrical Actuation of liquid droplets for micro-reactor applications", de Masao Washizu, IEEE Industry Applications Society, Annual meeting, New Orleans, Louisana, 5-9 octobre 1997, et plus recemment dans l 'article "Droplet Manipulation on a Superhydrophobic Surface for Microchemical Analysis" d'Altti Torkkeli et al., Transducers' 01 Eurosensors XV. Le systeme est dans ce cas ouvert. Une goutte est directement deposee sur une surface. La surface comporte une pluralite d' electrodes inter- digitees recouvertes d'une couche isolante. La surface est rendue tres hydrophobe. L' activation est basee sur la presence de forces electrostatiques generees par les electrodes placees sous la goutte. En modifiant le potentiel des electrodes, on modifie la distribution des contraintes de Maxwell a la surface de la goutte et M. Washizu a montre que cette pression electrostatique peut entralner le deplacement de la goutte. Cette methode necessite un grand nombre d'electrodes, contrairement aux exemples precedents. D'autre part, une operation de structuration de la couche isolante est rapportee dans l' article de M. Washizu afin de guider la goutte pendant son deplacement. Dans ces deux derniers articles, on notera l'insistance sur le caractere hydrophobe des surfaces, en particulier, le liquide utilise par Torkelli et al. est de l'eau demineralisee. Ceci peut etre tres limitant pour certaines applications biologiques, ou l'ajout de reactifs rend les liquides mouillants. I1 resulte de l'art anterieur expose ci- dessus que ['application d'un champ electrostatique obtenu avec un jeu d'electrodes permet d'obtenir le deplacement d'une goutte de liquide. Differentes -- interpretations ont ete donnees suivant les configurations des electrodes ou des proprietes electriques des liquides (isolants, faiblement ou fortement conducteurs). Ainsi, il a ete question de force de volume dielectrique, de l'electrocapillarite, de l'electro-mouillage ou de la pression electrostatique. Pour simplifier la suite de la description et par abus de langage, ['ensemble des ces differents phenomenes sera simplement designe par "forces electrostatiques". Expose de l' invention La presente invention a ete concue pour remedier aux inconvenient presentes par les dispositifs de lart anterieur. Wile a pour objet un dispositif de deplacement d' au moins un petit volume de liquide sous lteffet d'une commande electrique, comprenant un substrat pourvu de premiers moyens electriquement conducteurs, le dispositif comprenant egalement des deuxiemes moyens electriquement conducteurs disposes en vis-a-vis des premiers moyens electriquement conducteurs, les premiers moyens electriquement conducteurs et les deuxiemes moyens electriquement conducteurs pouvant etre relies a des moyens d'alimentation electrique pour permettre ['application de forces electrostatiques au petit volume de liquide, caracterise en ce que les deuxiemes moyens electriquement conducteurs comprennent au moins un fil conducteur dispose parallelement au substrat et a une distance determinee du substrat pour permettre le deplacement du petit volume de liquide le long audit fil conducteur sous l'effet des forces electrostatiques appliquees. Le fil conducteur, ou micro-catenaire, a pour premiere fonction de jouer le r81e d'une electrode. I1 presente aussi une deuxieme fonction qui est de guider les petite volumes de liquide. En effet, grace aux forces de capillarite, une goutte presente sur le micro-catenaire a tendance a rester en contact avec ce fil qui assure ainsi la fonction de guidage pendant le deplacement eventuel de la goutte. Le dispositif selon l' invention permet de deformer ou de deplacer un petit volume de liquide par ['application dinn champ electrique continu ou alternatif entre le micro-catenaire et les premiers moyens electriquement conducteurs. Le deplacement des petite volumes de liquide peut siexpliquer en faisant reference a l'art anterieur cite plus haut et decrivant les forces electrostatiques. Avantageusement, les premiers moyens electriquement conducteurs comprennent des electrodes disposees sur une face non electriquement conductrice du substrat et alignees suivant la direction du fil conducteur. De preference, le fil conducteur est mouillant pour le liquide du petit volume de liquide. Ceci permet un meilleur guidage du petit volume de liquide par le micro-catenaire. Eventuellement, les premiers moyens electriquement conducteurs et/ou les deuxiemes moyens electriquement conducteurs vent recouverts d'une couche de materiau electriquement isolant. Ceci permet, dans le cas ou le liquide a deplacer est electriquement conducteur, d' interposer une couche isolante de maniere a ne pas creer de courants electriques intenses a travers la goutte de liquide. Eventuellement, le dispositif comprend un milieu ambient dans lequel le petit volume de liquide se deplace, ce milieu ambient etant constitue par un gaz ou un liquide non miscible avec le petit volume de liquide. Par exemple, si le liquide a deplacer est constitue d'une solution aqueuse, le milieu ambient peut etre un bain d'huile. Ceci permet d'eviter l' evaporation du liquide lorsqu'un protocole long, a temperature elevee est applique. Selon une premiere variante de realisation, la distance determinee entre le fil conducteur et le substrat est telle que le petit volume de liquide est. en l' absence de forces electrostatiques appliquees, en contact avec le substrat, le substrat offrant un contact non mouillant avec le liquide du petit volume de liquide. Selon une deuxieme variante de realisation, la distance determinee entre le fil conducteur et le substrat et le diametre du fil conducteur vent tels que le petit volume de liquide niest pas, en l' absence de forces electrostatiques appliquees, en contact avec le substrat. Dans ce cas, le fil conducteur etant dispose au-dessous du substrat, la distance determinee entre le fil conducteur et le substrat peut etre telle qu'une premiere valeur de forces electrostatiques appliquees provoque un contact entre le petit volume de liquide et le substrat. Le substrat peut alors offrir un contact mouillant au petit volume de liquide de maniere a transferer le petit volume de liquide sur le substrat lorsque les forces electrostatiques appliquees vent annulees ou suffisamment diminuees. Le substrat peut aussi offrir un contact hydrophobe au petit volume de liquide de maniere que le petit volume de liquide soit supporte uniquement par le fil conducteur lorsque les forces electrostatiques appliquees vent annulees ou suffisamment diminuees. Selon un mode de fonctionnement particulier, la distance determinee entre le fil conducteur et le substrat et le diametre du fil conducteur vent tels que le petit volume de liquide n'est pas, en presence de forces electrostatiques de deplacement appliquees, en contact avec le substrat. Le dispositif peut comporter des moyens permettant d'auto-aligner et d'auto-positionner le fil conducteur avec des moyens d'amenee et/ou d' evacuation du petit volume de liquide. Avantageusement, les moyens d' amenee et/ou d' evacuation du petit volume de liquide comprennent au moins un micro-capillaire. Selon une troisieme variante de realisation, le substrat offre au petit volume de liquide une surface de rugosite asymetrique, la distance entre le fil conducteur et le substrat etant telle que, sous l'effet de forces electrostatiques appliquees, le petit volume de liquide est au contact du substrat qui, par sa surface de rugosite asymetrique, favorise le deplacement du petit volume de liquide. La surface de rugosite asymetrique peut avoir un profil en ton' d'usine. La surface offerte par le substrat au petit volume de liquide peut avantageusement 8tre non mouillante. Il est tout a fait possible, avec le dispositif selon ['invention, d'envisager le deplacement de plusieurs gouttes sur un meme micro- catenaire ou de prevoir plusieurs micro-catenaires pour le deplacement de series de gouttes. Ainsi, les premiers moyens conducteurs peuvent comprendre une matrice d'electrodes formant des lignes et des colonnes, les deuxiemes moyens electriquement conducteurs comprenant des fils conducteurs, a chaque ligne d' electrodes correspondent un fil conducteur. Les premiers moyens conducteurs peuvent aussi comprendre une matrice d'electrodes formant des lignes et des colonnes, les deuxiemes moyens electriquement conducteurs comprenant une premiere serie de fils conducteurs et une deuxieme serie de fils conducteurs, a chaque ligne d' electrodes correspondent un fil conducteur de la premiere serie de fils conducteurs, a chaque colonne d' electrodes correspondent un fil conducteur de la deuxieme serie de fils conducteurs. Le dispositif peut comprendre des moyens pour chauffer le fil conducteur ou eventuellement les fils conducteurs. Les moyens de chauffage peuvent etre des moyens electriques permettant la circulation d'un courant electrique dans le(s) fir(s) conducteur(s). Avantageusement, le dispositif comprend des moyens de contr81e de la temperature du (des) fir(s) conducteur(s) a partir de la mesure de la resistance electrique du (des) filts) conducteur(s). Breve description des dessins L' invention sera mieux comprise et d'autres avantages et particularites apparaltront a la lecture de la description qui va suivre, donnee a titre d'exemple non limitatif, accompagnee des dessins annexes parmi lesquels: la figure 1 represente de maniere simplifiee une premiere variante de realisation d'un dispositif de deplacement de petite volumes de liquide selon la presente invention, - la figure 2 represente de maniere simplifiee une deuxieme variante de realisation d'un dispositif de deplacement de petite volumes de liquide selon la presente invention, - la figure 3 represente de maniere simplifiee le dispositif de la deuxieme variante de realisation, dans une utilisation particuliere, - les figures 4 et 5 illustrent un mode de fonctionnement du dispositif de la figure 3, - la figure 6 represente de maniere simplifiee une troisieme variante de realisation d'un dispositif de deplacement de petite volumes de liquide selon la presente invention, - la figure 7 represente un dispositif de deplacement de petite volumes de liquide, a plusieurs micro-catenaires, selon la presente invention, - la figure 8 represente un dispositif de deplacement de petite volumes de liquide comportant deux series de microcatenaires croisees, selon la presente invention, - la figure 9 represente un dispositif de deplacement de petite volumes de liquide a micro catenaire contrble en temperature, - la figure 10 est une vue de dessus dun dispositif de deplacement de petite volumes de liquide selon l 'invention, en cours de fabrication, - les figures llA a llF vent des vues correspondent a la coupe XX de la figure 10 et illustrent le procede de fabrication du dispositif correspondent a la figure 10, - les figures 12A et 12B vent des vues en coupe, respectivement longitudinale et transversale, d'un autre dispositif de deplacement de petite volumes de liquide selon l' invention, - les figures 13A a 13D illustrent le procede de fabrication d'un autre dispositif de deplacement de petite volumes de liquide selon l 'invention, - les figures 14A a 14E illustrent le procede de fabrication d' encore un autre dispositif de deplacement de petite volumes de liquide selon ['invention, - la figure 15 est une vue de dessus d'un dispositif de deplacement de petite volumes de liquide, mettant en euvre des aiguillages, selon ['invention, - la figure 16 est une vue de dessus diun dispositif de deplacement de petite volumes de liquide, presentant des emplacements preferentiels pour les petite volumes de liquide, selon ['invention. Description detaillee de modes de realisation de l' invention Une premiere variante de l' invention est representee a la figure 1. Le dispositif represente, qui peut etre appele puce, comprend un substrat plan 1, de preference en materiau isolant. L'une des faces du substrat 1 comporte des electrodes 2 alignees selon la direction prevue pour le deplacement des micro-gout/es. Un fil conducteur 3 ou micro-catenaire est dispose sensiblement parallelement au substrat 1 et a une distance determinee par rapport a ce substrat. Le micro-catenaire 3 est situe en vis-a-vis des electrodes 2. L' ensemble baigne dans un milieu ambient 4 qui peut etre un gaz ou un liquide non miscible avec le liquide de la micro-goutte 5. Le dispositif selon l' invention permet de deformer ou de deplacer la goutte 5 par ['application d'un champ electrique entre le micro-catenaire et au moins l'une des electrodes 2. Le deplacement de la goutte peut s'expliquer en faisant reference a l'art anterieur cite plus haut et qui concerne les forces electrostatiques. Le micro-catenaire 3 assurant une fonction de guidage pour la goutte pendant son deplacement, il est preferable qu'il soit mouillant pour le liquide formant la goutte. Si le liquide formant la goutte est electriquement conducteur, il est preferable de recouvrir les electrodes 2 d'une couche isolante et/ou d'enrober le micro-catenaire par une fine couche isolante. La tension electrique appliquee entre le micro-catenaire et les electrodes, permettant la deformation ou le deplacement de la goutte, peut etre continue ou alternative. La figure 1 fait reference a une seule goutte, cependant il est tout a fait possible d'envisager le deplacement de plusieurs gouttes sur le meme micro-catenaire. La configuration du dispositif selon l' invention presente de nombreux avantages. Le micro- catenaire presente deux fonctions: une fonction electrique et une fonction de guidage de la goutte. Technologiquement, il est tres simple a mettre en uvre. Il n'est pas necessaire de confiner la goutte entre deux plans. Le micro-catenaire peut etre tres fin, ce qui limite la surface liquide/solide et done minimise les interactions chimiques, biologique ou physico-chimique (mouillage). Le fait de mettre en contact la goutte avec le micro- catenaire permet de se placer dans une configuration electrique favorable aux differents principes permettant le deplacement de la goutte. Un autre avantage est d'avoir un composant permettant de travailler avec plusieurs modes d'utilisations qui vont etre decrits dans la suite de la description. Dans la premiere variante de ['invention, - representee a la figure 1, la goutte est touj ours en contact avec la surface du substrat portent les electrodes. Plusieurs electrodes 2 vent alignees suivant la direction du micro-catenaire 3. Le substrat est par exemple en verre mais on peut aussi utiliser tout type de materiau isolant comme la ceramique ou le plastique, ou un substrat de silicium ayant une couche isolante. Cette couche isolante peut etre de ltoxyde de silicium. Les electrodes 2 peuvent etre realisees par une couche d' or ou d' aluminium ou par tout autre materiau conducteur. Les electrodes peuvent avoir une dimension de quelques dizaines de,um2 jusqu'a 1 mm2 suivant les dimensions des gouttes a transporter. La structuration des electrodes peut etre obtenue par les methodes classiques des micro-technologie, c'est-a-dire par photolithographie. Le micro-catenaire peut etre un fil d'or, d'aluminium, de platine ou d'un autre materiau conducteur. Le fil peut avoir un diametre d'une dizaine de, um ou d'une centaine de,um. L'espacement entre le fil conducteur et le substrat peut etre d'une dizaine de,um a plusieurs centaines de,um. Typiquement, on peut utiliser un fil d'or de 25,um de diametre espace d'une centaine de,um du plan des electrodes. Le micro-catenaire est connecte a un potentiel de reference Vo. On applique un potentiel V a l'une des electrodes 2, les autres etant au potentiel de reference Vo. Il a ete verifie que la goutte tend a se placer sur ['electrode ou est applique le potentiel V. Ceci a ete observe dans le cas d'un liquide isolant tel que l'huile, ainsi qu'avec un liquide non isolant tel que l'eau salee. Dans ce dernier cas, les electrodes 2 ont ete prealablement recouvertes d'une fine couche isolante de parylene d'une epaisseur de l'ordre du,um ou d'un materiau isolant tel que l'oxyde de silicium (SiO2), du nitrure de silicium (Si3N4) ou du Teflon. En activant successivement les differentes electrodes on peut deplacer la goutte. Le deplacement peut s' expliquer en faisant reference a l' art anterieur. Les tensions d' activations vent de quelques centaines de volts. Moins la surface du substrat portent les electrodes est mouillante, plus la tension d' activation peut etre diminuee. De meme, plus les electrodes vent rapprochees, plus la tension d'activation peut etre diminuee. L'espacement entre electrodes est par exemple de quelques,um. Une deuxieme variante de l' invention est representee a la figure 2. Du point de vue de la realisation technologique cette variante est identique a la precedente. Cependant, ici la goutte 15 est accrochee au microcatenaire 13 sans etre en contact avec les electrodes 12 presentes sur le substrat 11. Il est preferable que la surface du micro-catenaire 13 soit rendue mouillante pour le liquide formant la goutte afin d' assurer un bon accrochage. De meme, les electrodes 12 peuvent etre recouvertes d'une couche isolante. I1 est aussi preferable d'avoir un diametre de catenaire d'une centaine de,um pour que les forces de capillarites soient suffisamment grandes devant les forces de pesanteur. Ainsi, des gouttes de dimensions raisonnables peuvent etre accrochees au micro catenaire. Par exemple, une goutte de plusieurs microlitres d'huile peut etre accrochee a un catenaire de 300 um de largeur. I1 a ete verifie que ['application diune tension electrique entre le micro-catenaire 13 et l'une des electrodes 12 placee a proximite de la goutte 15 entralne une deformation de la goutte. Cette deformation tend a attirer la goutte vers l' electrode activee. De cette maniere, en disposant plusieurs electrodes 12 sur le substrat 11 et en alignant les electrodes suivant la direction du micro-catenaire 13, on a constate qu'il etait possible de deplacer une goutte en appliquant successivement une tension electrique entre les differentes electrodes et le microcatenaire. Ainsi, dans ce cas, la goutte se deplace en etant supportee par le micro-catenaire sans jamais etre en contact avec le substrat ou les electrodes. Dans ce cas precis, il n'y a done pas de contrainte sur les proprietes de mouillage de la surface du substrat. On trouvera une description de la forme onduloidale d'une goutte mouillante sur une fibre dans l' article "Gouttes, bulles, perles et ondes" de P. G. de Gennes et al., Editions Belin, 2002, page 19. On a aussi constate que suivant les dimensions de la goutte, la forme pouvait etre differente quand la pesanteur ntest plus negligeable. La goutte a tendance a pendre en dessous du catenaire. Dans le cas de la figure 2, les forces electrostatiques stajoutent a la pesanteur. I1 est ainsi preferable de renverser le systeme pour que les forces electrostatiques s'opposent a la pesanteur afin d'eviter les risques de decrochage de la goutte du micro-catenaire. C' est ce que montre la figure 3. Si on augmente la tension d'activation, la goutte peut se deformer jusqu'a toucher lielectrode d'activation, C'est ce que montre la figure 4. Une diminution ou une annulation de la tension d'activation peut entralner alors les deux scenarios suivants: - si l' electrode 12 est mouillante (voir la figure 5), la goutte 15 restera naturellement accrochee a la surface par les forces de capillarite, le processus est alors irreversible; - si la surface de l' electrode 12 est tres hydrophobe, la goutte demouillera de la surface pour revenir a la position illustree par la figure 3 et dans ce cas le processus est reversible, c'est-a-dire que l'on peut a volonte imposer le contact entre la goutte et l' electrode d'activation en jouant sur la tension d' activation. Ainsi suivant les dimensions et les proprietes de mouillage, on peut soit transferer la goutte du micro-catenaire vers le substrat soit imposer momentanement le mouillage de la goutte sur la surfacedu substrat. En conclusion, avec le dispositif selon ['invention, il est possible de deplacer une goutte le long d'un micro-catenaire avec les deux possibilites suivantes: - la goutte glisse en restart touj ours en contact a la surface du substrat, - la goutte se deplace sans qutil y ait contact avec la surface du substrat. Dans ce dernier cas, on peut, par exemple apres un deplacement sans contact sur une certaine longueur de catenaire, imposer temporairement l'etalement de la goutte sur la surface du substrat ou transferer la goutte du micro-catenaire vers la surface du substrat. Une troisieme variante de l' invention est representee a la partie A de la figure 6. Le substrat 21 est realise dans un materiau conducteur ou est recouvert diune couche conductrice 22. Il est preferable aussi de deposer une couche isolante non representee sur la figure 6) a la surface du substrat (ou de la couche conductrice) en contact avec la goutte. De plus, cette surface presente une rugosite asymetrique (par exemple en ton' d'usine) comme le montre la partie B de la figure 6). La surface du substrat (ou de la couche conductrice) en contact avec la goutte est avantageusement rendue non mouillante vis-a-vis de la goutte 25. La goutte 25 est accrochee au micro- catenaire 23 et, de plus, repose sur la surface du substrat ou de la couche conductrice. L' application d'une tension alternative entre le micro-catenaire et la couche conductrice 22 permet de faire vibrer la goutte 25. I1 a ete verifie qu'il est possible de deplacer la goutte 25 le long du micro-catenaire 23. Ceci peut s'expliquer en faisant reference a l' article "Moving droplets on asymmetrically structured surfaces" cite plus haut. Un autre aspect de ['invention est represente par la figure 7. Le substrat 31 supporte une matrice d' electrodes 32, reparties en lignes et en colonnes, pouvant 8tre recouvertes d'une couche isolante (non representee). Plusieurs micro-catenaires 33 vent mis en paralleles suivant les lignes d' electrodes. Les micro-catenaires 33 vent positionnees a une distance donnee de la surface du substrat grace a des espaceurs 36. De cette maniere, il est possible de travailler en parallele sur plusieurs lignes d' electrodes, et de deplacer plusieurs gouttes par une des methodes precedemment decrites. Un autre aspect de ['invention est represente par la figure 8. Le substrat 41 supporte une matrice d' electrodes 42, reparties en lignes et en colonnes, pouvant 8tre recouvertes diune fine couche isolante (non representee). Une premiere serie de micro-catenaires 43 est mise en parallele suivant les lignes d'electrodes. Les micro-catenaires 43 vent positionnees a une distance donnee de la surface du substrat grace a des espaccurs 46. Une deuxieme serie de micro-catenaires 47 est mise en parallele mais placee perpendiculairement a la serie de micro- catenaires 43, c'est-a-dire suivant la direction des colonnes d' electrodes. Les micro-catenaires 47 vent positionnes a une distance donnee de la surface du substrat grace a des espaceurs 48. Les espaceurs 46 et 48 peuvent etre de hauteurs differentes. Ainsi il est possible de deplacer des gouttes suivant deux directions perpendiculaires. Un autre aspect de l' invention consiste a utiliser le micro-catenaire pour chauffer une goutte de liquide. Ceci peut etre obtenu tres facilement par effet Joule, en faisant circuler un courant electrique le long du micro-catenaire. Ceci est schematise par la figure 9. Sur cette figure, on a represente un substrat isolant 51 supportant des electrodes 52 alignees en vis-a-vis d'un micro-catenaire 53 supporte par des espaceurs 56. La goutte peut etre amenee a une position quelconque du micro-catenaire 53 grace a l'un des procedes decrits precedemment. De preference, on placera la goutte au milieu du micro-catenaire. En effet, en raison de la symetrie du systeme, le profil de temperature T du micro- catenaire presente une forme de cloche schematisee par la courbe 59. Il est bien connu que la resistivite du materiau electrique depend en generale de la temperature. Ainsi, on peut aisement controler la temperature du systeme simplement en mesurant la resistance du micro-catenaire. L'avantage est alors d'avoir un systeme catenaire-goutte ayant une masse thermique tres faible, ce qui n'est pas le cas de l'art anterieur ou les reactions steffectuent dans des liquides places en contact avec des puits ou des canaux. Ainsi, il est facile de chauffer ou de laisser refroidir la goutte avec des temps tres courts. Ceci est particulierement bien adapte a certains protocoles biologiques necessitant un cyclage en temperature, comme la PCR (voir ['article "Miniaturized flow-through PCR with different template types in a silicon chip thermocycler" cite ci-dessus. On va maintenant decrire des modes de realisation de dispositifs selon ['invention. La figure 10 est une vue de dessus d'un dispositif selon un premier mode de realisation, en cours de fabrication. Les figures llA a llF illustrent les etapes du procede de fabrication selon ce premier mode. Le dispositif comporte un substrat 61 en verre, en silice, en plastique ou en silicium recouvert d'une couche isolante. Sur ce substrat est deposee une couche conductrice 60, par exemple en or, en aluminium, ou en ITO (voir la figure llA). Cette couche conductrice 60 est structuree par une etape de photolithographie afin de definir une matrice d' electrodes 62 connectees a des plots 64 par des lignes 65 (voir les figures 10 et 11 B). La dimension des electrodes est de quelques dizaines a quelques centaines de um (typiquement 500,um par 500,um). L'espacement entre chaque electrode est de quelques,um (5 a 10,um). La structuration de la couche conductrice conduit aussi a l'obtention de plots 67 disposes de part et d'autre des lignes d' electrodes 62). Le substrat est ensuite recouvert d'une couche 68 d'un materiau isolant tel que de l'oxyde de silicium ou du Si3N4, d'epaisseur de ltordre du 0,1 a 1, um (voir la figure llC). Une etape de gravure de la couche isolante localisee sur les plots 64 et 67 permettra la reprise de contact electrique (voir la figure llD). On depose alors une resine epaisse (par exemple la resine EPON SUB Epoxy Resin, cf. le brevet americain 4 882 245) que l'on structure par photolithographie pour realiser les espaceurs 66. L'epaisseur de la couche formant l'espaceur est de quelques dizaines a quelques centaines de,um (voir la figure llE). Le substrat est decoupe afin d'obtenir des puces individualisees (une seule puce etant montree sur les figures 10 et llA a llE par souci de simplification). Par les procedes microtechnologiques, on peut ainsi realiser sur une galette de diametre mm un grand nombre de composants. Chaque puce est collee a un support 69 comme il est coutume de faire en microelectronique (voir la figure llF). Il reste a real i ser des poets electriques 7 0 entre les plots 64 ou 67 et des plots de connexion du support 69 grace a l'utilisation d'une machine de soudure electrique couramment utilisee en microelectronique. Avec cette meme machine, on peut aussi realiser les micro catenaires 63 entre deux plots 67 opposes d'une meme ligne d' electrodes 62. Les fils de connexion utilises dans les machines de soudure vent par exemple des fils d'or ou d'aluminium d'un diametre de quelques dizaines de,um (par exemple 25 um). Suivant ['application, on choi sira tel ou tel materiau pour real iser le micro - catenaire, par exemple l'or et l'aluminium ont des proprietes de mouillage differentes. Une variante de realisation est representee aux figures 12A et 12B, la figure 12B etant une vue en coupe selon l'axe YY de la figure 12A. L'espaceur est realise par micro-usinage d'un substrat 76 assemble au substrat 61 equipe comme le montre la figure llD. Le substrat 76 comporte un systeme de rainurage 77 permettant d' auto-aligner et d' autopositionner le micro-catenaire 73 avec une grande precision. Le rainurage peut etre realise par exemple en realisant des gravures chimiques anisotropes dans un substrat en silicium monocristallin. Pour confiner le composant realise, par exemple pour limiter ['evaporation, on recouvre eventuellement le composant par un film 74. Un simple film autocollant peut etre utilise. L'injection des gouttes 75 peut s'effectuer de differentes manieres. On peut utiliser un systeme de dispense de goutte (fete d'imprimante). On peut aussi percer le film autocollant 74 par une aiguille et injecter les gouttes avec cette aiguille. Le film autocollant joue alors le role de septum. Une autre solution consiste a utiliser a nouveau le systeme de rainurage pour positionner des micro-capillaires 72. Ainsi, les extremites des micro-capillaires 72 vent naturellement places a proximite des micro-catenaires 73 correspondents et auto-alignes avec eux. On peut alors par exemple contr81er l' injection des liquides par un pousse-seringue connecte a l'autre extremite des micro-capillaires ou en utilisant un systeme pressurise. Un deuxieme mode de realisation est illustre par les figures 13A a 13D d'une part et 14A a 14E d'autre part. Dans ce mode de realisation, le micro-catenaire est directement microusine dans un deuxieme substrat. Les figures 13A a 13C vent des w es de cote et en coupe. La figure 13D est une vue de dessus correspondent a la figure 13B. La figure 13A montre un support 80 constituent le deuxieme substrat. Une couche conductrice 81 est deposee sur une face du deuxieme substrat 80. Par une etape de photo-lithogravure, on definit la forme du microcatenaire et de ses plots de connexion. La figure 13D montre la forme donnee au micro-catenaire 83 et a ses plots de connexion 82. Le deuxieme substrat 80 est ensuite grave pour definir une ouverture 84 liberant le micro catenaire 83 (voir les figures 13B et 13D). La figure 14D est une vue de dessus selon le plan DD indique sur la figure 14C et sans la couche 96. Le deuxieme substrat 80 ainsi usine est solidarise a une structure 85 du type de celle representee a la figure llC. La solidarisation est faite de fa,con que le micro-catenaire 83 soit dispose en vis-a-vis d'une rangee d'electrodes d'activation (voir la figure 13C). Les connexions electriques vers le micro-catenaire n'ont pas ete representees. Les figures 14A, 14B, 14C et 14E vent des vues de cBte et en coupe. La figure 14D est une vue de dessus correspondent au plan DD de la figure 14C. la figure 14A montre un support 90 constituent le deuxieme substrat. Une couche isolante et une couche conductrice 91 vent successivement deposees sur une face du deuxieme substrat 90. Par une etape de photo-lithographic, on definit la forme du micro-catenaire et de ses plots de connexion. La figure 14D montre la forme donnee au micro-catenaire 93 et a ses plots de connexion 92. Une autre couche est deposee sur le deuxieme substrat 90 en recouvrant le micro-catenaire. Par une autre etape de photo-lithographic, on definit la forme de cette autre couche et la forme de la couche pour reveler les plots de connexion 92 et laisser subsister une bande etroite 96 sur le micro-catenaire 93 et une bande etroite sous le micro-catenaire 93 (voir la figure 14B). Une operation de gravure est ensuite effectuee a partir de la face arriere du deuxieme substrat 90 pour obtenir une ouverture 94 (voir les figures 14C et 14D). La figure 14D est une vue de dessus selon le plan DD indique sur la figure 14C et sans la couche 96. Le deuxieme substrat ainsi usine est solidarise a une structure 98 du type de celle representee a la figure llC. La solidarisation est faite de facon que le micro-catenaire 93 soit dispose en vis-a-vis d'une rangee d' electrodes d' activation (voir la figure 14E). Les connexions electriques vers le micro-catenaire n'ont pas ete representees. Dans ce cas, le micro-catenaire est compris entre deux couches jouant le role de support mecanique. Les couches 95 et 96 peuvent 8tre realisees dans un materiau precontraint en tension afin de bien tendre et de rigidifier le micro-catenaire. Ceci peut etre obtenu a partir d'un deuxieme substrat 90 en silicium sur lequel on depose des couches 95 et 96 en nitrure de silicium par un procede PECVD permettant de controler le niveau de contrainte du materiau depose. Ce mode de realisation permet aussi d'enrober le micro-catenaire par un materiau isolant. L'utilisation des micro-technologies permet done de structurer les microcatenaires par un empilement de differentes couches. On peut aussi dessiner differentes formes de micro-catenaires. Ainsi, la figure 15 est une vue de dessus d'un dispositif selon l' invention montrant un micro catenaire 103 pourvu d'un premier aiguillage 108 et d'un deuxieme aiguillage 109. Le premier aiguillage 108 est connecte a des plots de connexion 110, 111 et le deuxieme aiguillage 109 est connecte a des plots de connexion 112, 113. On remarque que le microcatenaire 103 et les aiguillages 108 et 109 vent disposes sur un support mecanique. Les aiguillages permettent de melanger, de trier ou de fractionner des gouttes. La figure 16 est une vue de dessus d'un dispositif selon l' invention montrant un micro catenaire 123 relic a des plots de connexion 127. Le micro-catenaire 123 est dispose sur un support 122 presentant une forme ondulatoire permettant de favoriser le positionnement des gouttes sur le micro- catenaire par les forces de capillarite. RE1JEND I CAT IONS 1. Dispositif de deplacement d'au moins un petit volume de liquide (5, 15) sous l'effet d'une commande electrique, comprenant un substrat (1, 11) pourvu de premiers moyens electriquement conducteurs (2, 12), le dispositif comprenant egalement des deuxiemes moyens electriquement conducteurs disposes en vis-a-vis des premiers moyens electriquement conducteurs, les premiers moyens electriquement conducteurs et les deuxiemes moyens electriquement conducteurs pouvant etre relies a des moyens d'alimentation electrique pour permettre l 'application de forces electrostatiques au petit volume de liquide (5, 15), caracterise en ce que les deuxiemes moyens electriquement conducteurs comprennent au moins un fil conducteur (3, 13) dispose parallelement au substrat et a une distance determinee du substrat pour permettre le deplacement du petit volume de liquide le long audit fil conducteur sous l'effet des forces electrostatiques appliquees. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que les premiers moyens electriquement conducteurs comprennent des electrodes (2, 12) disposees sur une face non electriquement conductrice du substrat et alignees suivant la direction du fil conducteur. 3. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que le fil conducteur (13) est mouillant pour le liquide du petit volume de liquide. 4. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que les premiers moyens electriquement conducteurs (62) et/ou les deuxiemes moyens electriquement conducteurs vent recouverts d'une couche de materiau electriquement isolant (68). 5. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce qutil comprend un milieu ambient (4) dans lequel le petit volume de liquide (5) se deplace, ce milieu ambient etant constitue par un gaz ou un liquide non miscible avec le petit volume de liquide. 6. Dispositif selon la revendication 5, caracterise en ce que le liquide non miscible avec le petit volume de liquide est un bain d'huile. 7. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que la distance determinee entre le fil conducteur (3) et le substrat (1) est telle que le petit volume de liquide (5) est. en l' absence de forces electrostatiques appliquees, en contact avec le substrat, le substrat offrant un contact non mouillant avec le liquide du petit volume de liquide. 8. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que la distance determinee entre le fil conducteur (13) et le substrat (11) et le diametre du fil conducteur (13) vent tels que le petit volume de liquide (15) n'est pas, en l' absence de forces electrostatiques appliquees, en contact avec le substrat. 9. Dispositif selon la revendication 8, caracterise en ce que la distance determinee entre le fil conducteur et le substrat et le diametre du fil conducteur vent tels que le petit volume de liquide niest pas, en presence de forces electrostatiques de deplacement appliquees, en contact avec le substrat. 10. Dispositif selon la revendication 8, caracterise en ce que le fil conducteur (13) etant dispose au-dessous du substrat (11), la distance determinee entre le fil conducteur et le substrat est telle qu'une premiere valeur de forces electrostatiques appliquees provoque un contact entre le petit volume de liquide et le substrat. 11. Dispositif selon la revendication 10, caracterise en ce que le substrat offre un contact mouillant au petit volume de liquide (15) de maniere a transferer le petit volume de liquide sur le substrat lorsque les forces electrostatiques appliquees vent annulees ou suffisamment diminuees. 12. Dispositif selon la revendication 10, caracterise en ce que le substrat offre un contact hydrophobe au petit volume de liquide de maniere que le petit volume de liquide (15) soit supporte uniquement par le fil conducteur loreque les forces electrostatiques appliquees vent annulees ou suffisamment diminuees. 13. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce qu'il comporte des moyens (77) permettant d' auto-aligner et d' auto-positionner le fil conducteur (73) avec des moyens d'amenee et/ou d'evacuation du petit volume de liquide (72). 14. Dispositif selon la revendication 13, caracterise en ce que les moyens d'amenee et/ou d' evacuation du petit volume de liquide comprennent au moins un micro-capillaire (72). 15. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que le substrat (21) offre au petit volume de liquide une surface (22) de rugosite asymetrique, la distance entre le fil conducteur et le substrat etant telle que, sous lieffet de forces electrostatiques appliquees, le petit volume de liquide (25) est au contact du substrat qui, par sa surface de rugosite asymetrique, favorise le deplacement du petit volume de liquide. 16. Dispositif selon la revendication 15, caracterise en ce que la surface de rugosite asymetrique a un profil en ton' d'usine. 17. Dispositif selon l'une des revendications 15 ou 16, caracterise en ce que la surface offerte par le substrat au petit volume de *liquide est non mouillante. 18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 17, caracterise en ce que les premiers moyens electriquement conducteurs comprennent une matrice d'electrodes (32) formant des lignes et des colonnes, les deuxiemes moyens electriquement conducteurs comprenant des fils conducteurs (33), a chaque ligne d' electrodes correspondent un fil conducteur. 19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 17, caracterise en ce que les premiers moyens electriquement conducteurs comprennent une matrice d' electrodes (42) formant des lignes et des colonnes, les deuxiemes moyens electriquement conducteurs comprenant une premiere serie de fils conducteurs (43) et une deuxieme serie de fils conducteurs (47), chaque ligne d' electrodes correspondent un fil conducteur de la premiere serie de fils conducteurs, chaque colonne d' electrodes correspondent un fil conducteur de la deuxieme serie de fils conducteurs. 20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce qutil comprend des moyens pour chauffer le(s) fir(s) conducteur(s) (53). 21. Dispositif selon la revendication 20, caracterise en ce que les moyens de chauffage vent des moyens electriques permettant la circulation diun courant electrique dans le(s) fir(s) conducteur(s) (53). 22. Dispositif selon la revendication 21, caracterise en ce qu'il comprend des moyens de controle de la temperature du (des) fir(s) conducteur(s) a partir de la mesure de la resistance electrique du