INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Plusieurs problèmes découlent de cette diffusion d'éléments du Groupe III à l'intérieur du substrat de silicium. Pour des applications à haute puissance et haute fréquence, la présence d'une concentration élevée de dopants de type p à l'interface entre le nitrure de gallium et le silicium va provoquer un couplage capacitif entraînant une dissipation de puissance et des pertes RF notables pour des composants fabriqués à partir de cette structure. De plus, la diffusion d'éléments du Groupe III dans le substrat de silicium va poser des problèmes de linéarité dus à la génération de fréquences harmoniques dans des composants fabriqués à partir de cette structure.
Plus encore, chaque étape du procédé peut être caractérisée par une durée : (t 0 ) de stockage de la composition contenant le(s) polymère(s) et les réactifs d’amplification, pouvant aller jusqu'à plusieurs mois en fonction de sa composition et des conditions de stockage; (t 1 ) de manipulation de la même composition une fois déstockée, et mis en présence de la cible sans gélification dans les conditions ambiantes, pouvant aller jusqu’à plusieurs heures ; et (t 2 ) de gélification après l’application d’un stimulus (lumière ou température), étant inférieur à 10 minutes.
Autrement dit, la composition comportant l’agent polymérisable est stable pendant une période très longue allant jusqu’à plusieurs mois. Ceci est très avantageux pour des conditions de stockage. La composition peut ensuite être mélangée à la séquence cible, et ce sans que le processus de polymérisation transforme la solution en gel directement. En pratique, la gélification avance très lentement et la formation d’un gel ne s’observe qu’après plusieurs heures. Il s’ensuit un autre grand avantage qui est qu’il n'y a pas besoin de précipiter les manipulations en laboratoire. En particulier, cela permet notamment de préparer plusieurs échantillons en parallèle. On peut ainsi lancer la polymérisation de plusieurs échantillons en parallèle dans une même opération de stimulus. La gélification de l’ensemble des échantillons ne dure que quelques minutes. Il s’ensuit que le processus d’amplification des séquences cibles peut alors être débuté pour l’ensemble des échantillons en parallèle. Ainsi, dans un mode de réalisation particulier, l’hydrogel est obtenu en un temps inférieur ou égal à 10 minutes, de préférence inférieur ou égal à 1 minute après l’application de la stimulation du procédé de l’invention.
L’hydrogel formé par la composition de l’invention encapsule les réactifs d’amplification ainsi que la ou les séquences cibles d’acides nucléiques. Il s’ensuit que des réactions d’amplification de séquences d’acides nucléiques sont conduites localement à des endroits distincts du gel. Les produits de l’amplification restent encapsulés dans l’hydrogel. En d’autres termes, aussi bien la diffusion des constituants de la composition, ainsi que la diffusion des produits de la réaction d’amplification sont maîtrisées. Il s’ensuit un grand nombre d’avantages liés notamment à l’analyse et la détection des acides nucléiques.
Dans un mode de réalisation, la réaction d’amplification est une réaction en chaine par polymérase.
Dans un mode de réalisation de l’invention, la polymérisation est initiée par une exposition de la composition à une lumière ultraviolette (lorsque l’agent polymérisable est photosensible) ou une température seuil (lorsque l’agent polymérisable est thermosensible). Cette polymérisation peut être liée à une réaction choisie parmi le groupe constitué d’une réaction bio-orthogonale thiol-ène et une réaction de dimérisation.
montre une figure de principe de l’invention ;
montre des photographies d’hydrogels formés par la composition de l’invention avec un agent photosensible ayant des concentrations initiales de séquences cibles différentes, ainsi qu’un graphique correspondant aux données PCR d’un premier exemple de réalisation de l’invention ;
montre deux photographies d’un hydrogel formé par la composition de l’invention du premier exemple de réalisation ; et
montre des photographies d’hydrogels formés par des modes de réalisations différents de la composition selon l’invention ayant une concentration initiale de séquences cibles identique (10³ copies).
D’une manière générale, la présente invention concerne des compositions comportant un agent polymérisable. Les compositions sont biocompatibles et présentent une faible viscosité à une température ambiante. Ainsi, les compositions de l’invention permettent de mélanger à température ambiante des molécules cibles ou des cellules cibles à des réactifs d'amplification de séquences nucléotidiques. Ceci présente l’avantage que les manipulations par les opérateurs de laboratoires sont réalisables de manière habituelle. Les compositions de l’invention ont la particularité d’être apte à former rapidement un hydrogel à réseau homogène au moyen de l’agent polymérisable. L’agent polymérisable déclenche une polymérisation de la composition lorsqu’il est exposé à un facteur déclencheur, tel qu’un stimulus lumineux ou une température seuil. La composition de l’invention assure une sensibilité suffisante de la PCR, en particulier grâce à l’analyse d’images du gel. Lorsque la composition de l’invention se trouve dans un état de gel, elle peut alors être soumise à une réaction d’amplification d’acides nucléiques.
La composition de l'invention à l’état de gel présente une matrice capable de résister aux changements rapides de température généralement requis lors des réactions d’amplifications. En outre, la composition sous forme de gel conserve son l’intégrité structurelle sous l’effet des différentes contraintes physiques et/ou chimiques qui lui sont appliquées pendant les procédés d'amplification d’acides nucléiques.
Un objectif de l'invention est de réaliser des matrices de gel à structure homogène. Le gel présente des mailles appropriées qui limitent drastiquement, voire prohibent, la diffusion des molécules cibles et des produits d'amplification, tout en permettant une diffusion des réactifs d'amplifications pour réaliser la ou les réactions d’amplification d’acides nucléiques. Cet objectif est atteint par la revendication principale annexée à la présente description de l’invention.
Classiquement, les hydrogels sont des réseaux de polymères réticulés tridimensionnels (3D), capables d'absorber et de retenir de grandes quantités d'eau. En raison de leurs propriétés ajustables et de leurs méthodes de fabrication polyvalentes, les hydrogels sont utilisés dans une large gamme d'applications biomédicales et techniques. À titre d’exemple on peut citer l'ingénierie tissulaire et la médecine régénérative ou encore le traitement des eaux usées ou la robotique. Les hydrogels sont généralement formés à partir de monomères ou de chaînes de pré-polymères par des liaisons covalentes et/ou non-covalentes telles que les liaisons hydrogène, les interactions électrostatiques, les complexations dites hôte-invité (« host- guest » en anglais) et leurs combinaisons (W. Wang, R. Narain, H. Zeng. Polymer Science and Nanotechnology, Fundamentals and Applications, 2020, Pages 203-244).
L’état de la technique décrit des matrices de gel utilisées pour l'amplification des acides nucléiques. Ces matrices de gel sont formées dans des réactions de polymérisation selon deux mécanismes de base : la polymérisation en chaîne et la polymérisation par étapes.
Le nombre de couples dans un lot est noté N dans la suite.
Pour l’ensemble des données du lot, il est calculé la prédiction obtenue par le réseau de neurones. Cette prédiction est notée .
Dans l’exemple décrit, la fonction de perte est spécifique et est notée fonction de coût C.
La première fonction de coût C est la somme d’une première sous-fonction de coût SC 1 caractérisant l’erreur de prédiction du dispositif de prédiction et du produit d’une deuxième sous-fonction de coût SC 2 caractérisant le poids des valeurs singulières des matrices avec un paramètre λ dont la valeur est fonction de l’itération, ou époque, en cours.
Pour la suite, la première sous-fonction de coût SC 1 est notée .
Par exemple, la première sous-fonction de coût SC 1 est la fonction d’entropie croisée pour une tâche de classification ou bien la norme pour une tâche de suppression de bruit.
La deuxième sous-fonction de coût SC 2 est une régularisation sur l’amplitude des valeurs singulières des différentes matrices .
Par exemple, la deuxième sous-fonction de coût SC 2 est la norme de Schatten d’ordre 1 mais d’autres ordres seraient possibles.
Ainsi, ici, la deuxième sous-fonction de coût SC 2 s’écrit mathématiquement comme :
désigne la norme de Schatten d’ordre , p étant un nombre entier non nul, par exemple ou , Tr désigne l‘opérateur trace, et désigne la transposée de la matrice W k .
Le paramètre λ dépend de l’itération, ou époque, en cours, c’est par exemple une constante ou dans un mode de réalisation une fonction affine par morceau et croissante de l’itération (noté e dans la suite).
Plus précisément, la fonction affine est une fonction affine par morceaux, le paramètre valant 0 sur un morceau et le paramètre valant 1 sur un autre morceau.
L’évacuation de la chaleur à travers la cuve primaire est avantageuse car cette fonction peut aussi être garantie à priori en cas d’accident grave ou séisme, qui amènent à des déformations importantes des structures internes à la cuve. Dans de telles conditions extrêmes, des systèmes internes à la cuve, comme ceux existants ne pourraient pas correctement accomplir cette fonction de sûreté.
L’invention s’applique à tous les réacteurs nucléaires refroidis au sodium liquide, quelle que soit leur configuration, caractérisant le mode du circuit primaire, de petite ou moyenne puissances ou SMR en anglais (acronyme de « Small Modular Reactor »), typiquement d’une puissance de fonctionnement entre 100 et 500 MWth pour un réacteur calogène et entre 50 et 200 MWe pour un réacteur électrogène, à savoir :
Le liquide caloporteur du circuit EPuR est de préférence un métal liquide choisi parmi un alliage binaire plomb-bismuth (Pb-Bi), un alliage binaire sodium-potassium (NaK), le sodium ou d’autres alliages ternaires des métaux liquides.
Le matériau MCP remplissant le(s) réservoir(s) est de préférence choisi parmi le plomb, le cadmium, le zinc ou un alliage de zinc de type zamak, l’étain et ses alliages avec le plomb, ou un mélange ternaire carbonate Li-Na-K.
Le(s) réservoir(s) du système d’évacuation est(sont) de préférence en Hastelloy® ou en acier inoxydable ferritique, à base nickel, dont en Hastelloy® et Inconel®.
Les tuyaux et collecteurs chaud et froid du circuit, et le cas échéant les composants de la boucle, sont de préférence en un matériau choisi parmi l’acier inoxydable AISI 316L ou 304L, des aciers ferritiques, des alliages à base nickel, l’Inconel®, l’Hastelloy®.
Les applications privilégiées de l’invention sont les réacteurs de petite taille (SMR) de la filière GenIV, notamment les réacteurs refroidis au sodium et au plomb.
la est une vue schématique en perspective d’un réacteur nucléaire refroidi au sodium liquide (SFR) avec un système EPuR conforme à l’invention.
La illustre un exemple d’élément de batterie 100 de l’état de la technique comprenant un tel faisceau électrochimique 102.
Pour récupérer la tension et le courant, le faisceau électrochimique 102 est connecté dans sa partie haute aux bornes 104 de l’élément prismatique via une soudure sur des connecteurs métalliques 106.
A cet effet, lors de la fermeture du godet de l’élément de batterie 100, afin de maximiser l’espace occupé par de la matière active dans l’élément, et, la capacité électrique de l’élément 100, le couvercle qui ferme l’élément de batterie est susceptible d’exercer une contrainte sur la connexion, et par suite, sur les languettes 108 des électrodes.
Comme représenté sur la , celles-ci se replient donc vers l’empilement et adoptent généralement une configuration courbée. Dans cette configuration, les languettes 108 des électrodes positives qui ne sont pas enduites de la couche comportant la matière active se disposent au voisinage des bords supérieurs des collecteurs des électrodes négatives. De la même manière, les languettes 108 des électrodes positives qui ne sont pas enduites de la couche comportant la matière active se disposent au voisinage des bords supérieurs des collecteurs des électrodes positives.
Normalement, le séparateur disposé entre chaque paire d’électrodes positives et négatives en regard s’interpose entre chaque languette d’une électrode positive et le bord supérieur de l’électrode négative en regard, et entre chaque languette d’une électrode négative et le bord supérieur de l’électrode positive.
Cependant, compte tenu de la compression au sein de l’élément et de la présence de couche comportant la matière active jusqu’au bord supérieur de chaque électrode négative, il subsiste un risque substantiel de court-circuit en cas de mauvaise isolation, notamment si le séparateur ne forme pas écran, ou si les connexions électriques sont très tassées. Ceci réduit la fiabilité de l’élément de batterie.
Pour pallier ce problème, il est connu d’enduire la base des languettes des électrodes positives avec un revêtement isolant de protection tel qu’un revêtement plastique ou céramique. Cette solution complique cependant le procédé de fabrication et augmente le coût.
Par ailleurs, dans ce type d’élément de batterie, la zone de pliage des languettes occupe un espace important dans la partie supérieure du godet limitant les dimensions des électrodes à l’intérieur du godet et par conséquent la capacité de l’élément de batterie.
Un but de l’invention est donc de fournir, un faisceau électrochimique pour un élément de batterie qui soit fiable lors de son utilisation et qui permette d’optimiser la capacité électrique et la compacité de l’élément de batterie.
A cet effet, l’invention a pour objet un faisceau électrochimique, tel que défini plus haut, dans lequel le faisceau électrochimique comprend en outre un premier dispositif de séparation métallique interposé entre chaque paire de languettes de connexion électrique adjacentes selon la direction d’empilement, le premier dispositif de séparation étant fixé à au moins une desdites languettes de connexion électrique,
le premier dispositif de séparation s’étendant, entre chaque paire de languettes de connexion électrique adjacentes, entre un bord inférieur et un bord supérieur selon la direction verticale,
les bord supérieurs du premier dispositif de séparation affleurant sensiblement au niveau des bords supérieurs des languettes de connexion électrique des électrodes de première polarité.
Ainsi, les bords supérieurs des languettes de connexion électrique et les bords supérieurs du premier dispositif de séparation définissent une surface adaptée au soudage d’un connecteur électrique. Le premier dispositif de séparation permet de densifier et rigidifier la partie supérieure des languettes de connexion électrique facilitant l’étape de soudage du connecteur électrique.
Il n’est donc plus nécessaire d’effectuer un pliage des languettes de connexion électrique dans la partie supérieure du godet. La hauteur des languettes est donc réduite, ce qui permet d’augmenter les dimensions des électrodes et ainsi d’augmenter la capacité de l’élément de batterie pour une même dimension de godet.
Le faisceau électrochimique peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la hauteur de la languette de connexion électrique prise par rapport au bord supérieur du collecteur est inférieure à 5 mm, de préférence comprise entre 1 mm et 5 mm ;
L’étape b) est exécutée selon les conditions suivantes : - la dose donnée d’implantation est égale à 3,7.10 17 cm -2 ; - l’énergie d’implantation est égale à 150 keV ; - la température d’implantation est égale à 283°C.
La zone plane graphitique 5 formée à l’issue de l’étape b) présente une épaisseur de l’ordre de 100 nm, et est située à une profondeur de la première surface 30 de l’ordre de 800 nm.
L’étape d) est exécutée à une température de recuit de 1000°C pendant une durée de 60 minutes.
PLATEAU DE SUPPORT DE SUBSTRAT POUR DEPOT DE MATÉRIAU SUR DES BORDS D’UNE FACE DU SUBSTRAT L’invention concerne le domaine du dépôt de matériaux, notamment pour la réalisation de cellules photovoltaïques. L’invention s’applique notamment pour la réalisation de cellules photovoltaïques à contacts passivés, et en particulier pour le dépôt de couches minces en bord de substrats dans le but de maximiser le transport latéral et le confinement optique des charges.
État de la technique antérieure Une cellule photovoltaïque est réalisée à partir d’un substrat, ou plaquette ou wafer, de semi-conducteur sur lequel des couches minces sont déposées. Il existe de nombreux types de plateaux servant de support aux substrats pour réaliser ces dépôts.
Lorsqu’un dépôt doit être réalisé des deux côtés (faces avant et arrière) du substrat, par exemple dans un équipement de dépôt PVD (dépôt physique en phase vapeur), un plateau dit « ouvert », c’est-à-dire formant un accès à une partie de la face du substrat se trouvant du côté du plateau, est utilisé. Sur un tel plateau, le maintien du substrat est généralement réaliser au niveau des bords du substrat. Un tel plateau est par exemple décrit dans le document WO 2019/219127 A1.
Le document DE 10 2020 101 264 A1 décrit également un plateau « ouvert » comportant, en plus d’une partie de support des bords du substrat, un élément de support central masquant une ligne de séparation de deux parties du substrat. Un tel plateau est adapté pour la réalisation de cellules destinées à être coupées au niveau de la ligne de séparation, pour obtenir des demi-cellules.
Ces plateaux « ouverts » ne sont toutefois pas adaptés lorsqu’un matériau doit être déposé sur les bords d’une face du substrat.
Un but de la présente invention est de proposer un plateau de support, ou maintien, d’au moins un substrat permettant de réaliser un dépôt de matériau sur des bords d’une face du substrat sans recouvrir le reste de cette face par ce matériau.
Pour cela, la présente invention propose un plateau configuré pour supporter au moins un substrat lors d’un dépôt de matériau sur le substrat, comportant au moins :
- une surface de maintien pleine sur laquelle une face principale du substrat est destinée à être disposée lors du dépôt, et dont les dimensions sont inférieures à celles de la face principale du substrat de manière à ce que des bords de la face principale du substrat ne soient pas en contact avec la surface de maintien pleine ;
- des éléments de liaison formant des bras reliant mécaniquement la surface de maintien pleine à un cadre, ou châssis, du plateau.
Lors d’un dépôt de matériau sur le substrat maintenu dans un tel plateau, il est donc possible de localiser le matériau déposé contre les bords de la face principale du substrat qui se trouve du côté de la surface de maintien pleine, sans recouvrir de matériau le reste de cette face principale du substrat.
Le terme « substrat » désigne une plaquette, ou wafer, de matériau, par exemple de semi-conducteur tel que du silicium, sur laquelle un ou plusieurs éléments ont été éventuellement déposés (couches minces, contacts métalliques, etc.).
Un tel plateau est avantageusement utilisé pour déposer un revêtement antireflet, ou plus généralement une ou plusieurs couches minces de matériau(x), sur des bords d’une plaquette de silicium destinée à former une cellule photovoltaïque.
La polymérisation en chaîne (« chain groth polymerization » en anglais) consiste à former un polymère à partir de molécules monomères insaturées (notamment acrylamide, méthacrylamide, acide acrylique, acide méthacrylique, bis-acrylamide, styrène, etc). Ce type de réaction nécessite une activation initiale de la ou des liaisons insaturées. En d’autres termes, il est nécessaire au préalable de former une espèce réactive (radical, cation). Par exemple, des particules radicalaires réactives peuvent être formées après activation de composés particuliers appelés initiateurs. L’activation des initiateurs peut être réalisée à partir de photons, d’un chauffage, d’un potentiel d'oxydoréduction ou d’une activité enzymatique. Le ou les initiateurs possèdent un centre radicalaire et ainsi la capacité de transférer facilement les radicaux aux molécules réactives. Les radicaux sont ainsi formés en cascade. En résumé, une fois l'initiateur ajouté et le stimulus appliqué le cas échéant, les radicaux commencent à être générés et la polymérisation est initiée. Au cours du processus de croissance du polymère il se forme une chaîne comportant des motifs de monomères. Des monomères sont ajoutés au fur et à mesure aux extrémités des chaînes des polymères. Le processus de polymérisation peut être interrompu, notamment en raison de l'atteinte d'un taux de conversion élevé, d'une recombinaison brutale de plusieurs chaînes différentes entre elles ou de la présence de composés inhibiteurs de radicaux libres dans le milieu réactionnel. L’oxygène est typiquement utilisé en tant qu'inhibiteur de radicaux. Par conséquent, il est préférable de procéder à un dégazage avant la polymérisation et/ou d'appliquer des conditions inertes pendant celle-ci. Cela nécessite des manipulations complexes et fait intervenir un équipement de laboratoire conséquent, tels que des dessiccateurs, des réservoirs de gaz inerte ou une ligne de gaz inerte, des pompes, etc. En outre, la polymérisation en chaîne génère la formation de chaînes de différentes longueurs, ce qui engendre des irrégularités dans la matrice de gel. Les matrices de gel contiennent de plus des liaisons transversales hétérogènes et de poids moléculaire élevé, ce qui se traduit par un hydrogel constitué de mailles de tailles variables. La structure du gel est ainsi souvent incompatible avec des réactions d’amplifications d’acides nucléiques. D'autre part, les polymérisations radicalaires sont généralement rapides et de ce fait peu, voire pas, contrôlables.
La polymérisation par étapes implique différents types de réactions de monomères bifonctionnels ou multifonctionnels (pré-polymères). En particulier, la réaction de conjugaison de type Michael à base de thiol impliquant des dérivés du PEG est régulièrement utilisée dans ce type de polymérisation. Les groupes fonctionnels des monomères ou prépolymères sont par définition des sites réactifs et peuvent ainsi réagir directement les uns avec les autres. Contrairement à la polymérisation en chaîne, des dimères, trimères et tétramères sont formés au début de la polymérisation. Ensuite, ces oligomères se combinent entre eux pour former de longues chaînes de polymère. Les polymères formés par ce type de polymérisation ne possèdent généralement pas de liaisons transversales hétérogènes [Biomacromolecules 2012, 13(8), 2410-2417 ; J. Appl. Polym. Sci. 2015, 132, 8]. Cela garantit une certaine homogénéité des mailles. Pour cela les matrices de gels de ce type sont préférées pour des applications de PCR, comme la formation de polonies. La structure des gels est néanmoins très compacte ce qui est souvent incompatible avec des réactions d’amplifications d’acides nucléiques. De plus, la réaction de polymérisation par étapes peut se produire rapidement après mélange des réactifs. Il s’ensuit que certaines de ces réactions sont également très peu, voire pas, contrôlables.
Au-delà des propriétés incontrôlables des réactions de polymérisation et de la structure inadaptée des gels, il existe d’autres inconvénients dont certains sont abordés ci-dessous.