Brevet FR2933490A1 — publié le 20100108

PROCÉDÉ DE MESURE DU DÉBIT D'UN LIQUIDE EN ÉCOULEMENT DANS UN CANAL FLUIDIQUE ET DISPOSITIF DE MISE EN OEUVRE. L'invention se rapporte à un procédé de mesure du débit d'un liquide en écoulement dans un canal fluidique de dimension transverse millimétrique à micrométrique et à un dispositif de mise en oeuvre. En particulier, ce procédé est employé pour la mesure précise et visualisable de volumes liquides dans des protocoles de dosage de molécules chimiques ou biologiques. io Les procédés de dosage de molécules chimiques ou biologiques reposent, de façon générale, sur l'application de protocoles de mélange de réactifs chimiques ou biologiques en solution liquide, à des concentrations et dans un volume réactionnel bien définis. A titre d'exemple, dans le cas d'une révélation enzymatique telle qu'utilisée dans le procédé de 15 test ELISA, la concentration du produit enzymatique que l'on doit mesurer est inversement proportionnelle au volume dans lequel a lieu la réaction. Les erreurs de mesures des volumes des différents réactifs utilisés ont donc un impact direct sur le résultat de la mesure. De plus, dans le cas de dosages de molécules biologiques ou 20 chimiques pour le diagnostic médical, il est avantageux, et de plus en plus nécessaire, de pouvoir certifier, pour chaque résultat de test, que le protocole biochimique réalisé pour obtenir ce résultat a bien été suivi. Cette traçabilité du déroulement du protocole impose de trouver des solutions pour mesurer avec précision les volumes de chacun des réactifs utilisés et de garantir qu'ils 25 ont bien été dispensés dans le volume réactionnel. Pour répondre à cette contrainte de maîtrise de la mesure de volume, il a été développé un vaste éventail de solutions techniques. Les solutions manuelles sont généralement basées sur la définition géométrique du volume de prélèvement ou de dispense (pipettes volumétriques, pipetteurs 30 manuels ou motorisés, à volume fixe ou ajustable, pipetteurs à seringues, pipetteurs multi-canaux). Ces systèmes permettent généralement une mesure de volume reproductible, précise à condition que l'outil soit étalonné régulièrement, et à basse cadence. Pour les systèmes automatisés, à plus haute cadence, le prélèvement et la dispense de volumes sont préférentiellement effectués par des systèmes très reproductibles, avec un contrôle régulier des volumes prélevés et dispensés par un système de mesure annexe. Le volume prélevé ou dispensé peut être mesuré dans le réservoir de prélèvement ou dans le réceptacle de dispense : pesée du contenant, contrôle de niveau dans le contenant par méthode optique, ou contacts électriques, ou mesure to impédance-métrique. Ces méthodes ont plusieurs inconvénients : elles atteignent difficilement de bonnes précisions pour les petits volumes (entre 10 et 100 pI), et sont sensibles à des phénomènes liés aux hautes cadences. On citera, entre autres, la perturbation du ménisque liquide à cause du mouvement du is réceptacle ou de la violence de la dispense, la formation de bulles, l'inertie du réceptacle et du volume dispensé dans le cas de la mesure par pesée. Une autre solution consiste à mesurer le volume prélevé ou dispensé par mesure du profil temporel du débit liquide dans l'outil de prélèvement. 20 De nombreux procédés ont été développés pour mesurer le débit de liquides en écoulement dans des tubes et canaux de tailles variables. Ces procédés relèvent de principes physiques variés : transfert thermique, mécanique, optique, ou électrique et, plus précisément, magnétohydrodynamique ou électrocinétique. 25 Les procédés thermiques, mécaniques et optiques ont l'avantage d'être indépendants de la conductivité électrique des liquides, qui peut être différente d'un liquide à l'autre. Ils ont, en revanche, l'inconvénient d'être techniquement complexe à réaliser. De plus, de tels systèmes sont difficiles à miniaturiser. Pour 30 des systèmes de prélèvement et de dispense de petits volumes, le liquide est prélevé généralement au fond d'un tube étroit ou d'un flacon à col étroit, et se trouve, une fois prélevé, dans l'extrémité effilée d'un cône ou d'une aiguille. Les systèmes mécaniques, thermiques, ou optiques sont généralement trop encombrants pour pouvoir être placés directement à cet endroit et doivent donc être déportés, ce qui contraint à faire une mesure indirecte, via un piston liquide ou un piston d'air, du débit volumique en tête de dispositif. Les procédés électriques dépendent fortement de la conductivité des solutions, mais ils sont les plus faciles à réaliser et à mettre en oeuvre, en particulier dans un format miniaturisé qui permettrait cette mise mettre en oeuvre au voisinage de l'extrémité libre du dispositif io d'aspiration/refoulement de l'entrée de l'instrument de prélèvement. Les procédés électrocinétiques sont associés aux mouvements d'un électrolyte dans une zone proche d'une surface solide. Un phénomène de double couche électrique est caractéristique de cette zone. Ce phénomène de double couche électrique est expliqué Is dans l'article � Effets de la double couche électrique sur un écoulement de Poiseuille � de Lattes, C., Colin, S., Geoffroy, S., Baldas, L., dans La Houille Blanche, 1 (2006) pp. 47-52. Il peut se résumer de la façon suivante. Lorsqu'un liquide conducteur, même très faiblement comme l'éthanol, est mis en contact avec une paroi solide comme celle d'un métal, 20 d'un oxyde métallique, d'un semi-conducteur polarisé ou, enfin, des parois solides en carbone, graphite ou nanotubes de carbone, celle-ci acquiert, une charge électrique. Le métal peut être par exemple de l'or, du platine ou de l'acier inoxydable ; l'oxyde métallique peut être de l'ITO (� Indium Tin Oxyde � : oxyde d'indium-étain) ; le semi-conducteur peut être du silicium ou 25 du diamant. On peut également mentionner des parois solides en carbone, graphite ou nanotubes de carbone. La charge de la paroi dépend notamment de l'ionisation donc du pH de la solution, et de la faculté d'adsorption à la paroi ou de dissolution dans le liquide des ions à l'interface paroi-liquide. Par exemple, dans le cas du silicium en contact avec de l'eau, la dissociation des 30 molécules au niveau de la paroi produit une surface chargée négativement, suite à la réaction : SiOH(en surface) + OH" SiO-(en surface) + H2O Il en résulte une modification locale de la concentration ionique de la solution. La zone affectée par cette redistribution des charges dans le liquide est appelée la couche électrique. Le modèle de Stern est utilisé dans la plupart des études et présente cette couche comme une double couche électrique (DCE) comportant : ^ une fine couche compacte (dite de Stern), d'épaisseur xH, composée d'ions adsorbés à la surface de la paroi et alignés suivant un plan dit de � Stern �, associée à ^ une couche diffuse, dite de � Gouy-Chapmann �, dans laquelle les ions sont mobiles. Ainsi, des mouvements imposés mécaniquement ou résultant de champs électriques ne peuvent être observés que dans la couche diffuse de Gouy-Chapmann, mais pas dans la couche de Stern adjacente à la paroi car la convection y est toujours négligeable. 15 Les charges de surface de la paroi sont équilibrées par les charges adsorbées de la couche de Stern et par les charges de la couche diffuse, réalisant ainsi l'électroneutralité de l'ensemble. Cet état est appelé équilibre convecto-diffusif de charge (ECD) de la double couche électrique à l'interface de la paroi. Pour un couple liquide/paroi donné, il est caractéristique 20 de l'écoulement. L'ECD dépend de la convection (qui opère dans le sens d'écoulement) et de la diffusion (qui opère perpendiculairement au sens d'écoulement). La répartition des ions dans la solution crée un champ électrique dont l'effet s'atténue lorsque l'on s'éloigne de la paroi. 25 Le plan séparant la couche de Stern et la couche de Gouy- Chapmann est un plan de cisaillement. Le potentiel électrique au niveau de ce plan, caractéristique de l'ECD, est le potentiel zêta encore appelé potentiel électrochimique ou électrocinétique. L'épaisseur de la double couche électrique est définie par eeok,T 2noe2z2 30 8= où no est la concentration initiale, z la valence des ions, e la charge d'un électron, kb la constante de Boltzmann et T la température. Selon Stern, à une distance égale à trois fois 8, le potentiel électrique W a diminué de 98% par rapport à sa valeur Wo à la surface de s l'électrode. Ainsi 8 est caractéristique de l'épaisseur de la couche liquide dans laquelle la variation du potentiel électrique est significative. Selon les propriétés du liquide, l'épaisseur ô de la double couche électrique varie de quelques nanomètres à un micromètre environ. Collins, J. et Lee, A.P. ont proposé, dans leur article intitulé lo � Microfluidic flow transducer based on the measurement of electrical admittance �, paru dans Lab on a Chip, 4 (2004) pp 7-10, un dispositif réalisant une mesure de la capacité formée entre deux électrodes nues placées transversalement par rapport à l'écoulement et entre lesquelles un potentiel est imposé de l'extérieur. L'écoulement modifie la valeur de cette 15 capacité par son effet sur l'épaisseur de la double couche. Ce premier dispositif présente l'inconvénient de dépendre du liquide dont on souhaite mesurer le débit puisque le courant mesuré est proportionnel à la conductivité du liquide. En outre, en appliquant un courant entre les électrodes, il y a un risque d'hydrolyser la solution. 20 Karin D. Caldwell et Marcus N. Myers ont proposé, dans leur article intitulé � Flowmeter Based on Measurement of Streaming Potentials �, paru dans Anal. Chem., 58, (1986) pp 1583-1585, un dispositif réalisant une mesure du potentiel entre deux électrodes nues placées longitudinalement par rapport à un écoulement, c'est-à-dire en plaçant une électrode en amont de 25 l'autre par rapport au sens d'écoulement du liquide. Ces électrodes sont placées dans un manchon qui doit être disposé longitudinalement, entre deux sections d'un canal, et qui est de diamètre supérieur à celui du canal. Le potentiel qui apparaît est lié à l'entrainement des charges électriques mobiles d'une électrode à l'autre au sein du liquide. Ce potentiel 30 d'écoulement (streaming potential) s'oppose au flux de la solution. Ce deuxième dispositif présente également l'inconvénient de dépendre du liquide dont on souhaite mesurer le débit puisque la tension mesurée est inversement proportionnelle à la conductivité du liquide. En outre, il requiert de consacrer une certaine longueur pour intégrer le manchon de mesure dans le canal. La présente invention vise à pallier les inconvénients précédents et propose un procédé de mesure de débit et un dispositif de mesure de mise en oeuvre du procédé qui soient facile à mettre en oeuvre, simples à réaliser et suffisamment compacts pour être placés en entrée d'un système de prélèvement, directement en contact avec le liquide prélevé ou dispensé, et compatible avec des mesures de faibles volumes (à partir du ~o microlitre). De préférence, l'invention vise également à proposer un procédé de mesure de débit et un dispositif de mesure de mise en oeuvre dudit procédé, indépendants des caractéristiques physiques des liquides, pourvu que ceux-ci soient conducteurs. 15 A cette fin, l'invention a pour objet un procédé de mesure de débit d'un liquide conducteur électrique en écoulement laminaire, selon une direction déterminée, dans un dispositif comprenant un canal fluidique de dimension transverse millimétrique à micrométrique et au moins une paire d'électrodes de mesure, une double couche électrique se formant à l'interface 20 de chaque électrode avec le liquide conducteur, procédé dans lequel les électrodes du dispositif sont disposées de telle sorte que les caractéristiques géométriques du canal, suivant la direction de l'écoulement, au voisinage d'une des électrodes, sont différentes, des caractéristiques géométriques du canal, suivant la direction de l'écoulement, et au voisinage de l'autre électrode 25 de ladite paire, afin que les champs de vitesses d'écoulement dans les couches diffuses en regard de chaque électrode soient différents, et que les équilibres convecto-diffusif de charge de la double couche électrique à l'interface de chaque électrode soient différents, le procédé comprenant les étapes suivantes : 30 a) établir l'écoulement du liquide ; b) mesurer une tension électrique (V) entre les électrodes de ladite paire d'électrodes ; c) en déduire le débit du liquide. Le débit du liquide suit une loi donnant le débit comme une fonction croissante de la tension ; loi obtenue soit par un processus d'étalonnage, soit par une modélisation des phénomènes électrocinétiques et 5 hydrodynamiques couplés. Par convention, les étapes du procédé suivant sont faites dans l'ordre alphabétique. Selon d'autres modes de réalisation : - le dispositif peut comprendre, en outre, une électrode de référence, lo l'étape b) consistant également à mesurer la tension entre l'une des électrodes de ladite paire d'électrodes de mesure et l'électrode de référence, et la tension entre l'autre électrode de ladite paire d'électrodes de mesure et l'électrode de référence, et l'étape c) consistant, en outre, à utiliser les tensions mesurées à l'étape b) pour 15 en déduire le débit du liquide indépendamment de la conductivité du liquide ; - le dispositif peut comprendre une seule paire d'électrode de mesure, au moins une des électrodes de ladite paire étant disposée sur un relief en saillie dans le canal ; 20 le dispositif peut comprendre une seule paire d'électrodes de mesure, le canal du dispositif peut être muni d'un coude, et une des électrodes de ladite paire est disposée sur au moins une partie d'une surface d'écoulement interne du coude, l'autre électrode de ladite paire étant disposée sur au moins une partie d'une surface d'écoulement externe 25 du coude ; - le dispositif peut comprendre une seule paire d'électrode de mesure, et le canal du dispositif peut être muni d'au moins deux demi-coudes successifs, chaque électrodes de ladite paire étant disposée sur au moins une partie d'une surface d'écoulement externe de chaque demi-30 coude ; le dispositif peut comprendre une seule paire d'électrode de mesure et une structure d'accélération de l'écoulement du liquide en contact avec l'une des électrodes de ladite paire, par rapport à l'écoulement du liquide en contact avec l'autre électrode de ladite paire ; - le dispositif peut comprendre une seule paire d'électrode de mesure et une structure de recirculation du liquide en contact avec l'une des 5 électrodes de ladite paire, un écoulement direct étant maintenu au contact de l'autre électrode de ladite paire ; et/ou le procédé peut mettre en oeuvre au moins deux des procédés différents précédents. L'invention se rapporte également à un dispositif de mesure io du débit d'un liquide conducteur électrique en écoulement laminaire selon une direction déterminée, comprenant un canal, une paire d'électrodes de mesure, et au moins un dispositif de mesure de la tension entre les électrodes de ladite au moins une paire, une double couche électrique se formant à l'interface de chaque électrode avec le liquide conducteur, caractérisé en ce 1s qu'il comprend des moyens agencés pour que, lorsque le liquide conducteur s'écoule dans le canal, les champs de vitesses d'écoulement dans les couches diffuses en regard de chaque électrode soient différents, afin que les équilibres convecto-diffusifs de charge de la double couche électrique à l'interface de chaque électrode soient différents. 20 En d'autres termes, l'évolution géométrique de la paroi, suivant l'axe de l'écoulement, au voisinage d'une des électrodes (concave, convexe, plane) est différente de l'évolution géométrique de la paroi, suivant l'axe de l'écoulement, au voisinage de l'autre électrode afin que les champs de vitesses, suivant l'axe de l'écoulement, dans les couches diffuses en 25 regard de chaque électrode soient différentes et que, par conséquent, les équilibres convecto-diffusifs de charges réalisant l'électroneutralité soient différents. Selon d'autres modes de réalisation : - lesdits moyens peuvent être constitués par au moins un relief disposé à 30 la surface du canal en contact avec le liquide et en saillie dans le canal ; - l'une des électrodes de ladite paire peut être disposée sur une surface du relief, et l'autre électrode de ladite paire peut être disposée sur la surface du canal, en regard de la première électrode ; l'une des électrodes de ladite paire peut être disposée sur une face amont du relief par rapport à la direction d'écoulement du liquide, et l'autre électrode de ladite paire peut être disposée sur une face aval du relief par rapport à la direction d'écoulement du liquide ; les deux électrodes de ladite paire peuvent être identiques et être disposées chacune sur un relief, les deux reliefs étant de hauteurs to différentes ; les électrodes de ladite paire peuvent être de tailles différentes et sont disposées chacune à la surface d'un relief, les deux reliefs étant de hauteurs identiques ; - lesdits reliefs peuvent être disposés de telle sorte que les électrodes de 15 ladite paire sont en regard l'une de l'autre ; - lesdits reliefs peuvent être disposés de telle sorte que les électrodes de ladite paire sont alignées par rapport à la direction d'écoulement du liquide ; - une électrode de référence peut être disposée sur une face du canal, 20 en regard des électrodes de ladite paire disposées à la surface des deux reliefs, le dispositif comprenant, en outre, un dispositif de mesure de la tension entre l'une des électrodes de ladite paire et l'électrode de référence, et un dispositif de mesure de la tension entre l'autre électrode de ladite paire et l'électrode de référence ; 25 - le canal peut comprendre un coude présentant une surface d'écoulement interne sur au moins une partie de laquelle est disposée l'une des électrodes de ladite paire, et une surface d'écoulement externe sur au moins une partie de laquelle est disposée l'autre électrode de ladite paire ; 30 le canal peut comprendre au moins deux demi-coudes successifs présentant chacun une surface d'écoulement externe sur au moins une 2933490 io partie de chacune desquelles est disposée une des électrodes de ladite paire ; - une des électrodes de ladite paire peut être disposée à la surface d'une structure d'accélération apte à accélérer l'écoulement du liquide au 5 voisinage de l'électrode par rapport à l'écoulement du liquide en contact avec l'autre électrode de ladite paire ; - le canal peut comprendre une structure de recirculation du liquide apte à faire recirculer l'écoulement du liquide au voisinage de l'une des électrodes de ladite paire, l'autre électrode de ladite paire étant ~o disposée dans une zone d'écoulement direct du liquide ; - la structure de recirculation du liquide peut être constituée par un renfoncement disposé à la surface du canal ; - la structure de recirculation du liquide peut être constituée par un élargissement brusque du canal ; 15 - les électrodes de ladite paire peuvent être espacées d'une distance comprise entre 3 et 1000 fois l'épaisseur de la double couche électrique ; - le dispositif peut comprendre au moins deux dispositifs précédents différents. 20 L'invention se rapporte également à un dispositif d'aspiration/refoulement de liquide, du type aiguille ou cône, présentant une extrémité libre, et comprenant, au voisinage de son extrémité libre, un dispositif de mesure du débit d'un liquide conducteur précédent. Le dispositif selon l'invention est plus simple que celui de 25 Collins, J. et Lee, A.P. dans la mesure où un générateur de tension n'est pas requis. En outre il n'y a pas de risque d'hydrolyser la solution en appliquant un courant. Le dispositif selon l'invention est compact et peut être localisé dans la section d'un canal, en contact direct avec le liquide conducteur 30 prélevé ou dispensé, à la différence du dispositif de Karin D. Caldwell et Marcus N. Myers qui requiert de sacrifier la longueur de canal située entre les électrodes de mesure. Le caractère compact du dispositif selon l'invention permet d'en intégrer plusieurs de structures différentes, et donc de fonctionnement différents, dans un même microsystème, afin de supprimer des lois d'estimation du débit certaines propriétés physiques du liquide comme la conductivité, la permittivité et le potentiel zêta. En outre, il est possible de le ou les intégrer sur une puce électronique. D'autres caractéristiques de l'invention seront énoncées dans la description détaillée ci-après faite en référence aux figures qui 10 représentent, respectivement : - les figures 1 à 4, une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif selon quatre variantes d'un premier mode de réalisation dans lequel les électrodes d'une paire sont identiques et disposées sur des reliefs de hauteurs différentes 15 - la figure 5, une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif selon un deuxième mode de réalisation dans lequel les électrodes d'une paire sont disposées sur deux faces d'un relief présentant des conditions hydrodynamiques différentes ; - les figures 6 à 8, une vue schématique en coupe 20 longitudinale d'un dispositif selon trois variantes d'un troisième mode de réalisation dans lequel les électrodes d'une paire sont différentes et disposées sur des reliefs de hauteurs identiques - les figures 9 et 10, une vue schématique en coupe longitudinale en vue de dessus d'un dispositif selon deux variantes d'un 25 quatrième mode de réalisation dans lequel le canal présente un coude ; - les figures 11 et 12, une vue schématique en coupe longitudinale en vue de dessus d'un dispositif selon deux variantes d'un cinquième mode de réalisation dans lequel le canal présente deux demi-coudes ; 30 - la figure 13, une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif selon un sixième mode de réalisation dans lequel le canal présente une structure d'accélération - les figures 14 et 15, une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif selon deux variantes d'un septième mode de réalisation dans lequel le canal présente une structure de recirculation ; - la figure 16, une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif selon un huitième mode de réalisation dans lequel le canal présente un obstacle en amont de l'une des électrodes. L'invention utilise le phénomène selon lequel l'équilibre convecto-diffusif de la répartition des charges de la double couche électrique est modifiée en fonction de l'écoulement de fluide soit sur une seule des deux électrodes, soit sur les deux électrodes, mais différemment d'une électrode à l'autre pour mesurer le débit d'un liquide conducteur électrique en écoulement, selon une direction déterminée, dans un canal fluidique de dimension transverse millimétrique à micrométrique. Un premier mode de réalisation d'un dispositif de mise en oeuvre du procédé précédent consiste à prévoir un ou plusieurs reliefs de hauteurs différentes, saillants dans la lumière d'un canal d'écoulement de liquide, afin de modifier localement les conditions hydrodynamiques d'écoulement du liquide. Ainsi, les caractéristiques géométriques du canal, suivant l'axe de l'écoulement, au voisinage d'une des électrodes, sont différentes des caractéristiques géométriques du canal, suivant l'axe de l'écoulement, et au voisinage de l'autre électrode de ladite paire. De cette manière, les champs de vitesses d'écoulement dans les couches diffuses à l'interface de chaque électrode sont différents. Une première variante de ce premier mode de réalisation d'un dispositif de mesure de débit selon l'invention est illustré en figure 1. Ce dispositif comprend un canal 1, une paire d'électrodes de mesure 2a-2b, et un dispositif 3 de mesure de la tension entre ces électrodes. Lorsque le liquide conducteur est en contact avec les électrodes, une double couche électrique de hauteur déterminée b se forme à l'interface de chaque électrode. Les électrodes 2a, 2b sont disposées en vis-à-vis, de part et d'autre du canal, chacune sur un relief 4, 5 disposé à la surface du canal 1 en contact avec le liquide et en saillie dans le canal. Alternativement, les reliefs peuvent être décalés angulairement selon un angle quelconque et ne sont pas nécessairement en regard l'un de l'autre. Ces reliefs 4, 5 en saillie provoquent une modification de l'écoulement du liquide. Selon cette version du premier mode de réalisation représenté en figure 1, le relief 4 présente une hauteur h4 inférieure à la hauteur h5 du relief 5. Les reliefs 4 et 5 provoquent une modification des conditions hydrodynamiques de l'écoulement dans le canal 1. La différence de hauteur entre les reliefs 4 et 5 engendre une différence de conditions hydrodynamiques de l'écoulement au contact des électrodes 2a et 2b. L'équilibre convecto-diffusif de la répartition des charges de la double couche électrique à l'interface de l'électrode 2a est, par conséquent, différent de l'équilibre convecto-diffusif de la répartition des charges de la double couche électrique à l'interface de l'électrode 2b. Par conséquent, le potentiel électrique de l'électrode 2a est différent du potentiel électrique de l'électrode 2b. Cette différence est mesurée par le dispositif 3 et permet de calculer le débit du liquide dans le canal suivant une loi donnant ce débit comme une fonction croissante de la tension. Cette loi est obtenue par un processus d'étalonnage, ou par une modélisation des phénomènes électrocinétiques et hydrodynamiques couplés. Comme le montre la figure 2, la hauteur du relief 4 peut être nulle du moment que la hauteur du relief 5 est non nulle. Dans ce cas, l'une des électrodes 2b de la paire d'électrodes de mesure est disposée sur une surface du relief 5 sensiblement parallèlement à la direction d'écoulement D du liquide, et l'autre électrode 2a est disposée en regard de la première électrode 2b. Selon une troisième variante du premier mode de réalisation selon l'invention, représentée en figure 3, les deux électrodes de mesure 2a et 2b sont identiques et sont disposées chacune sur un relief, respectivement 4 et 5, sensiblement parallèlement à la direction d'écoulement D du liquide. Les deux reliefs 4 et 5 sont de hauteurs, respectivement h4 et h5, différentes. Les conditions hydrodynamiques au voisinage de l'électrode 2a étant différentes des conditions hydrodynamiques au voisinage de l'électrode 2b puisque les reliefs sont de hauteurs différentes, l'écoulement du liquide modifie la structure de la double couche électrique à l'interface de chaque électrode 2a-2b. Le potentiel électrique de chaque électrode peut être mesuré par le dispositif de mesure 3, et cette différence de potentiel permet de mesurer le débit du liquide. Sur la figure 3, le relief 4 est situé en amont par rapport au relief 5. Dans la variante illustrée en figure 3, les reliefs 4 et 5 sont to disposés de telle sorte que les électrodes sont alignées par rapport à la direction d'écoulement du liquide. Ainsi, les reliefs peuvent être décalés angulairement selon un angle quelconque tout en étant décalés longitudinalement. Afin de pouvoir mesurer le débit du liquide dans le canal 15 indépendamment de la conductivité du liquide, le procédé selon l'invention peut mettre en oeuvre le dispositif selon la quatrième variante, illustrée en figure 4, ou la huitième variante, illustrée en figure 8. Dans ce dispositif, une électrode de référence 6 est disposée à la surface du canal 1 en regard des électrodes de mesure 2a-2b disposées 20 à la surface des deux reliefs 4 et 5. Le dispositif comprend, en outre, un dispositif 3a de mesure de la tension V1 entre l'électrode 2a et l'électrode de référence 6, et un dispositif 3b de mesure de la tension V2 entre l'électrode 2b et l'électrode de référence 6. L'écoulement du liquide est alors établi au cours d'une étape 25 a) du procédé de mesure. Une étape b) de mesure de tension consistant à mesurer la tension V1 entre l'une des électrodes de ladite paire d'électrodes de mesure et l'électrode de référence 6, et à mesurer la tension V2 entre l'autre électrode de ladite paire d'électrodes de mesure et l'électrode de référence 6. 30 Les tensions mesurées par les appareils de mesure 3, 3a et 3b permettent, au cours d'une étape c), de déduire le débit du liquide, indépendamment de la conductivité du liquide. En effet, pour chaque tension V1 et V2, la loi (obtenue par un processus d'étalonnage, ou par une modélisation des phénomènes électrocinétiques et hydrodynamiques couplés) donne le débit comme une fonction croissante de la tension. Dans chacune des lois tension/débit relative à chaque électrode, la tension est une fonction inversement proportionnelle de la conductivité du liquide. Cette dernière peut donc être éliminée en effectuant un rapport entre ces lois. On obtient ainsi une relation entre le débit et les deux tensions V1, V2 dans laquelle la conductivité ne figure pas. lo Selon un deuxième mode de réalisation illustré en figure 5, le dispositif de mesure du débit comprend un canal 1, deux électrodes de mesure 2a-2b, de tailles différentes, disposées, respectivement, sur une face amont 7a et une face avale 7b d'un relief 7, par rapport à la direction d'écoulement D du liquide. Ainsi, les conditions hydrodynamiques (les champs 15 de vitesses d'écoulement dans les couches diffuses) sont différentes au voisinage des deux électrodes 2a et 2b. Comme décrit précédemment, ces différences de conditions hydrodynamiques sont utilisées pour modifier l'équilibre convecto-diffusif de la répartition des charges de la double couche électrique à l'interface des électrodes 2a et 2b de manière différentes afin de 20 mesurer une différence de potentiel entre ces deux électrodes et d'en déduire le débit du liquide. Selon un troisième mode de réalisation illustré en figure 6, les deux reliefs 8 utilisés sont de hauteur h8 identique. La paire d'électrodes de mesure utilisée comprend deux électrodes 9a-9b de taille différente. 25 Selon la première variante du troisième mode de réalisation illustré en figure 7, les reliefs 8 sont disposés dans le canal de telle sorte que les électrodes qu'ils portent sont alignées par rapport à la direction d'écoulement D du liquide. Ils peuvent aussi être décalés angulairement Comme illustré en figure 8, le dispositif précédent peut 30 également comprendre une électrode de référence 6 disposée à la surface du canal 1 en regard des électrodes de mesure 9a-9b disposées à la surface des deux reliefs 8. Comme pour le dispositif illustré en figure 4, les différences de potentiel mesurées entre les électrodes 2a, 2b et 6, permettent de mesurer le débit indépendamment de la conductivité du liquide. Un quatrième mode réalisation de l'invention, illustré en figures 9 et 10, consiste à prévoir un coude 10 dans le canal 1. Ce coude présente une surface d'écoulement interne 10a et une surface d'écoulement externe 10b. Sur la surface d'écoulement interne 10a est disposée une électrode de mesure 11a, et sur la surface d'écoulement externe 10b, est disposée une électrode de mesure 11 b. Les conditions hydrodynamiques au niveau de la surface d'écoulement interne 10a du coude 10 étant différentes des conditions hydrodynamiques au niveau de la surface d'écoulement externe 10b, cette conformation entraîne une modification de la structure de la double couche électrique à l'interface de chaque électrode 11 a-11 b et, par voie de conséquence, modifie le potentiel électrique de chaque électrode. La différence de potentiel électrique entre les deux électrodes 11 a et 11 b est ts mesurée par le dispositif de mesure 3. Selon une variante de ce quatrième mode de réalisation, représentée en figure 10, les électrodes de mesure 11 a et 11 b peuvent ne s'étendre que sur une partie seulement des surfaces d'écoulement, respectivement interne 10a et externe 10b, du coude 10. 20 Selon un cinquième mode de réalisation illustré en figures 11 et 12, un dispositif de mesure du débit selon l'invention comprend un canal muni de deux demi-coudes successifs 12. Des électrodes de mesure 13a-13b sont disposées sur au moins une partie de la surface d'écoulement externe 12a de chaque demi-coude 12. 25 Un sixième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention est illustré en figure 13. Ce dispositif comprend un canal 1 muni d'une structure 15 d'accélération de l'écoulement du liquide. Une électrode de mesure 16a est disposée dans cette structure d'accélération qui est apte à accélérer l'écoulement du liquide localement, c'est-à-dire au voisinage de 30 l'électrode 16a. L'électrode 16b est disposée en vis-à-vis de l'électrode 16a dans une zone du canal où l'écoulement du liquide est constant. La disposition en en vis-à-vis n'est pas obligatoire. L'accélération de l'écoulement du liquide (illustré par la flèche AI), par rapport à l'écoulement constant du liquide (illustrée par la flèche A2) implique une modification des conditions hydrodynamiques au contact de l'électrode 16a par rapport aux conditions hydrodynamiques au contact de l'électrode 16b, cette modification étant dépendante du débit du liquide. Il en découle que la structure de la double couche électrique de l'électrode 16a est différente de la structure de la double couche électrique de l'électrode 16b de sorte qu'une différence de potentiel peut être mesurée par l'appareil de mesure 3 entre les deux électrodes 16a-16b. La structure d'accélération du liquide permet donc de mesurer le débit d'écoulement du liquide. Un septième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention est illustré dans les figures 14 et 15 et 16. Selon ce septième mode de réalisation, un dispositif selon l'invention comprend un canal muni d'une structure de recirculation du liquide. Dans la figure 14, cette structure de recirculation du liquide est constituée par un renfoncement 18 disposé à la surface du canal 1. Une électrode de mesure 19a est disposée dans le fond du renfoncement 18 de telle sorte que lorsque le liquide circule dans le canal 1, une recirculation F, de l'écoulement du liquide s'effectue à la surface de l'électrode 19a. Une autre électrode de mesure 19b est disposée en regard de l'électrode 19a dans une zone d'écoulement direct F2 du liquide. Selon une autre variante illustrée à la figure 15, la structure de recirculation du liquide peut être constituée par un élargissement brusque 20 du canal 1. Dans ces deux variantes du septième mode de réalisation, la recirculation du liquide au niveau de l'une seulement des électrodes de mesure et le maintien d'un écoulement direct au contact de l'autre seulement des électrodes de mesure ont pour conséquence d'établir une différence de conditions hydrodynamiques au voisinage des électrodes telles que les champs de vitesses d'écoulement à l'interface de chaque électrode sont différents. Ceci conduit à des structures différentes de la double couche électrique à l'interface de chacune de ces électrodes. Comme précédemment, la différence d'équilibre convecto-diffusif de la répartition des charges de la s double couche électrique implique une tension mesurée par le dispositif 3. Le débit du fluide peut alors être déduit à partir de cette différence de potentiel. Selon un huitième mode de réalisation illustré en figure 16, un dispositif de mesure de débit selon l'invention peut comprendre un obstacle 21 disposé en amont de l'une seulement des électrodes de mesure 22a-22b. D'une manière plus générale, la disposition des reliefs peut être quelconque du moment que les conditions hydrodynamiques au voisinage des électrodes qu'ils supportent sont différentes. Ainsi, dans tous les modes de réalisations décrits précédemment, et dans leurs variantes, les io électrodes de mesure de ladite au moins une paire d'électrodes sont espacées, de préférence, d'une distance comprise entre 3 et 1000 fois l'épaisseur b de la double couche électrique et, de préférence, de l'ordre de 10 fois l'épaisseur â de la double couche électrique. Celle-ci pouvant présenter une épaisseur comprise entre quelques nanomètres à un 15 micromètre environ, la distance minimale entre deux électrodes est de l'ordre de quelques dizaines de nanomètres à dix micromètres environ. Selon un mode de réalisation d'un dispositif de mesure selon l'invention, au moins deux dispositifs différents, parmi les huit modes de réalisations précédemment décrits et leurs variantes, sont disposés dans le 20 canal. La mise en oeuvre de ce débitmètre permet de calculer le débit du liquide indépendamment des caractéristiques du liquide : conductivité, permittivité, potentiel zêta, densité, température. Si un couplage fluidique est effectué, deux dispositifs seront employés simultanément en parallèle ou en série. 25 Les dispositifs de mesure de débit peuvent, par exemple, être réalisés sur du silicium à l'aide des techniques de la microélectronique. Ainsi les dispositifs présentés dans les figures 9 à 16 peuvent être produits selon le procédé suivant : • formation d'une couche épaisse d'oxyde de silicium SiO2, d'environ 30 2pm ; • dépôt puis gravure d'une fine couche, d'environ 300 nm, d'un métal tel que l'or ou le platine pour former les électrodes 10a, 10b, 13a, 13b, 16a, 16b, 19a, 19b, 22a, 22b ; • dépôt puis gravure d'un film sec photosensible épais (quelques 5 dizaines à centaines de micromètres) pour former les canaux microfluidiques ; • collage par sérigraphie de colle d'un capot en polycarbonate ou verre sur le film sec. Les dispositifs présentés sur les figures 1 à 8 comportent des to reliefs qui pourraient être réalisés dans le silicium par gravure chimique, avec par exemple une solution KOH à 44%. Après cette étape de préparation du substrat dans lequel on forme les canaux avec les reliefs voulus, les étapes précédemment décrites pour la réalisation des électrodes puis des canaux microfluidiques peuvent être effectuées. 15 Avantageusement, un dispositif de mesure du débit d'un liquide conducteur précédent peut équiper l'extrémité libre d'un dispositif d'aspiration/refoulement de liquide, du type aiguille ou cône. Selon d'autres modes de réalisation, les moyens agencés pour que les caractéristiques géométriques du canal au voisinage d'une des 20 électrodes, soient différentes des caractéristiques géométriques du canal au voisinage de l'autre électrode de ladite paire sont des reliefs tels que les électrodes de chaque paire sont : ^ l'une concave, l'autre convexe, ^ l'une concave, l'autre plane, 25 ^ l'une convexe, l'autre plane. REVENDICATIONS1) Procédé de mesure de débit d'un liquide conducteur électrique en écoulement laminaire, selon une direction déterminée (D), dans un dispositif comprenant un canal fluidique (1) de dimension transverse millimétrique à micrométrique et au moins une paire d'électrodes de mesure (2a-2b, 9a-9b, 11 a-11 b, 16a-16b, 19a-19b, 22a-22b), une double couche lo électrique se formant à l'interface de chaque électrode avec le liquide conducteur, caractérisé en ce que les caractéristiques géométriques du canal, suivant la direction de l'écoulement, au voisinage d'une (2a, 9a, 11a, 13a, 16a, 19a, 22a) des électrodes, sont différentes, des caractéristiques géométriques du canal, suivant la direction de l'écoulement, et au voisinage 15 de l'autre électrode (2b, 9b, 11 b, 13b, 16b, 19b, 22b) de ladite paire, afin que les champs de vitesses d'écoulement dans les couches diffuses en regard de chaque électrode soient différents, et que les équilibres convecto-diffusifs de charge de la double couche électrique à l'interface de chaque électrode soient différents, le procédé comprenant les étapes suivantes : 20 a) établir l'écoulement du liquide ; b) mesurer une tension électrique (V) entre les électrodes de ladite paire d'électrodes ; c) en déduire le débit du liquide. 2) Procédé selon la revendication 1, dans lequel le 25 dispositif comprend, en outre, une électrode de référence (6), l'étape b) consistant également à mesurer la tension (V1) entre l'une (2a, 9a) des électrodes de ladite paire d'électrodes de mesure et l'électrode de référence (6), et la tension (V2) entre l'autre électrode (2b, 9b) de ladite paire d'électrodes de mesure et l'électrode de référence (6), et l'étape c) consistant, 30 en outre, à utiliser les tensions (V, V1, V2) mesurées à l'étape b) pour en déduire le débit du liquide indépendamment de la conductivité du liquide. 3) Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le dispositif comprend une seule paire d'électrode de mesure (2a-2b, 9a-9b), au moins une des électrodes (2a-2b, 9a-9b) de ladite paire étant disposée sur un relief (4, 5, 7, 8) en saillie dans le canal. 4) Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le dispositif comprend une seule paire d'électrode de mesure (11 a-11 b), le canal du dispositif étant muni d'un coude (10), et une (11a) des électrodes de ladite paire est disposée sur au moins une partie d'une surface d'écoulement interne (10a) du coude (10), l'autre électrode (11 b) de ladite paire étant disposée sur au moins une partie d'une surface d'écoulement externe (10b) du coude (10). 5) Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le dispositif comprend une seule paire d'électrode de mesure (13a-13b), et le canal du dispositif peut être muni d'au moins deux demi-coudes (12) successifs, chaque électrodes (13a-13b) de ladite paire étant disposée sur au moins une partie d'une surface d'écoulement externe (123a) de chaque demi- coude (12). 6) Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le dispositif comprend une seule paire d'électrode de mesure (16a-16b) et une structure (15) d'accélération de l'écoulement (Al) du liquide en contact avec l'une (16a) des électrodes de ladite paire, par rapport à l'écoulement (A2) du liquide en contact avec l'autre électrode (16b) de ladite paire. 7) Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le dispositif comprend une seule paire d'électrode de mesure (19a-19b) et une structure (18, 20) de recirculation (FI) du liquide en contact avec l'une (19a) des électrodes de ladite paire, un écoulement direct (F2) étant maintenu au contact de l'autre électrode (19b) de ladite paire. 8) Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le dispositif comprend au moins deux moyens différents pris dans le groupe constitué par un relief (4, 5, 7, 8) en saillie, un coude (10), deux demi- coudes (12) successifs, une structure (15) d'accélération de l'écoulement (Al) du liquide et une structure (18, 20) de recirculation (F1) du liquide. 9) Dispositif de mesure du débit d'un liquide conducteur électrique en écoulement laminaire selon une direction déterminée (D), comprenant un canal (1), une paire d'électrodes de mesure (2a-2b, 9a-9b, 11 a-11 b, 13a-13b, 16a-16b, 19a-19b, 22a-22b), et au moins un dispositif (3) de mesure de la tension (V) entre les électrodes (2a-2b, 9a-9b, 11 a-11 b, 13a-13b, 16a-16b, 19a-19b, 22a-22b) de ladite au moins une paire, une double couche électrique se formant à l'interface de chaque électrode avec le liquide conducteur, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (4, 5, 7, 8, 10, 12, 15, 18, 20, 21) agencés pour que, lorsque le liquide conducteur s'écoule dans io le canal, les champs de vitesses d'écoulement dans les couches diffuses en regard de chaque électrode (2a-2b, 9a-9b, 11 a-11 b, 13a-13b, 16a-16b, 19a-19b, 22a-22b) soient différents, afin que les équilibres convecto-diffusifs de charge de la double couche électrique à l'interface de chaque électrode soient différents. 15 10) Dispositif de mesure du débit selon la revendication 9, dans lequel lesdits moyens sont constitués par au moins un relief (4, 5, 7, 8) disposé à la surface du canal (1) en contact avec le liquide et en saillie dans le canal. 11) Dispositif de mesure du débit selon la revendication 10, 20 dans lequel l'une (2a, 9a) des électrodes de ladite paire est disposée sur une surface du relief (4, 5, 8), et l'autre électrode (2b, 9b) de ladite paire est disposée sur la surface du canal (1), en regard de la première électrode (2a, 9a). 12) Dispositif de mesure du débit selon la revendication 10, 25 dans lequel l'une (2a) des électrodes de ladite paire peut être disposée sur une face amont (7a) du relief (7) par rapport à la direction d'écoulement (D) du liquide, et l'autre électrode (2b) de ladite paire peut être disposée sur une face aval (7b) du relief (7) par rapport à la direction d'écoulement (D) du liquide. 13) Dispositif de mesure du débit selon la revendication 10, 30 dans lequel les deux électrodes (2a-2b) de ladite paire sont identiques et sont disposées chacune sur un relief (4, 5), les deux reliefs (4, 5) étant de hauteurs (h4, h5) différentes. 14) Dispositif de mesure du débit selon la revendication 10, dans lequel les électrodes (9a-9b) de ladite paire peuvent être de tailles différentes et sont disposées chacune à la surface d'un relief (8), les deux reliefs (8) étant de hauteurs (h8) identiques. 15) Dispositif de mesure du débit selon la revendication 13 ou 14, dans lequel lesdits reliefs (4, 5, 8) sont disposés de telle sorte que les électrodes (2a-2b, 9a-9b) de ladite paire sont en regard l'une de l'autre. 16) Dispositif de mesure du débit selon la revendication 13 ou 14, dans lequel lesdits reliefs (4, 5, 8) sont disposés de telle sorte que les io électrodes (2a-2b, 9a-9b) de ladite paire sont alignées par rapport à la direction d'écoulement (D) du liquide. 17) Dispositif de mesure du débit selon la revendication 14, dans lequel une électrode de référence (6) est disposée sur une face du canal (1), en regard des électrodes (2a-2b, 9a-9b) de ladite paire disposées à la is surface des deux reliefs (4, 5, 8), le dispositif comprenant, en outre, un dispositif (3a) de mesure de la tension (V1) entre l'une des électrodes (2a, 9a) de ladite paire et l'électrode de référence (6), et un dispositif (3b) de mesure de la tension (V2) entre l'autre électrode (2b, 9b) de ladite paire et l'électrode de référence (6). 20 18) Dispositif de mesure du débit selon la revendication 9, dans lequel le canal comprend un coude (10) présentant une surface d'écoulement interne (10a) sur au moins une partie de laquelle est disposée l'une (11a) des électrodes de ladite paire, et une surface d'écoulement externe (10b) sur au moins une partie de laquelle est disposée l'autre 25 électrode (11 b) de ladite paire. 19) Dispositif de mesure du débit selon la revendication 9, dans lequel le canal comprend au moins deux demi-coudes successifs (12) présentant chacun une surface d'écoulement externe (12a) sur au moins une partie de chacune desquelles est disposée une des électrodes (13a-13b) de 30 ladite paire. 20) Dispositif de mesure du débit selon la revendication 9, dans lequel l'une des électrodes (16a) de ladite paire est disposée à la surface d'une structure d'accélération (15) apte à accélérer l'écoulement (Al) du liquide au voisinage de l'électrode (16a) par rapport à l'écoulement (A2) du liquide en contact avec l'autre électrode (16b) de ladite paire. 21) Dispositif de mesure du débit selon la revendication 9, dans lequel le canal comprend une structure de recirculation (18, 20) du liquide apte à faire recirculer l'écoulement (F1) du liquide au voisinage de l'une (19a) des électrodes de ladite paire, l'autre électrode (19b) de ladite paire étant disposée dans une zone d'écoulement direct (F2) du liquide. 22) Dispositif de mesure du débit selon la revendication 21, io dans lequel la structure de recirculation du liquide est constituée par un renfoncement (18) disposé à la surface du canal (1). 23) Dispositif de mesure du débit selon la revendication 21, dans lequel la structure de recirculation du liquide est constituée par un élargissement brusque (20) du canal (1). Is 24) Dispositif de mesure du débit selon l'une quelconque des revendications 9 à 23, dans lequel les électrodes (2a-2b, 9a-9b, 11 a-11 b, 13a-13b, 16a-16b, 19a-19b, 22a-22b) de ladite paire sont espacées d'une distance comprise entre 3 et 1000 fois l'épaisseur de la double couche électrique. 20 25) Dispositif de mesure du débit pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 8, dans lequel le dispositif comprend au moins deux moyens différents pris dans le groupe constitué par un relief (4, 5, 7, 8) en saillie, un coude (10), deux demi-coudes (12) successifs, une structure (15) d'accélération de l'écoulement (Al) du liquide et une structure (18, 20) de 25 recirculation (FI) du liquide. 26) Dispositif d'aspiration/refoulement de liquide, du type aiguille ou cône présentant une extrémité libre, caractérisé en ce qu'il comprend, au voisinage de son extrémité libre, un dispositif de mesure du débit d'un liquide conducteur selon l'une des revendications 9 à 25. 30