Édition octobre 2015 – Vol.7 no.9

Bilan de la 4e Journée de l’innovation ReSMiQ – JIR 2015
C’est le 19 octobre 2015 que les participants à cette activité annuelle se sont retrouvés à l’École de technologie supérieure pour assister aux conférences de marques, à la table ronde et aux nombreuses démonstrations techniques. Cette activité organisée par notre centre vise à donner de la visibilité aux travaux de recherches des étudiants de la province du Québec dans le domaine des microsystèmes. Spécialement pour cette édition le ReSMiQ s’est associé à la société IEEE-CAS via son programme Outreach initiative event ce qui a permis d’organiser un événement de grande envergure durant lequel des spécialistes de renommée mondiale sont venu nous exposer les plus récents développements dans le domaine des circuits et systèmes. Nous tenons à remercier chaleureusement messieurs Andreas G. Andreou de l’Université Johns Hopkins, Gianluca Setti de l’Université de Ferrare en Italie et Viktor Gruev de l’Université de Washington à St-Louis pour leur participation.

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Merci à tous les participants pour ce succès, nous tenons à remercier tout particulièrement madame Sonia Dominique du département de génie électrique de l’ÉTS pour l’accueil et le support logistique très précieux dont nous avons pu bénéficier.

Des étudiants de tous les cycles (CEGEP, 1e cycle et cycles supérieurs universitaires) ont démontré leur savoir-faire scientifique et technique lors d’une compétition via une démonstration expérimentale devant un jury composé de nombreux experts. Les trois meilleurs projets de chaque catégorie ont été récompensés ainsi qu’un prix spécial offert par la société CAS. Pour cette édition 10 projets ont été présentés dont un projet provenant du collège Lionel Groulx de Ste-Thérèse auquel est affilié le CIMEQ. Nous tenons à remercier tous les étudiants qui ont soumis leur projet ainsi qu’à féliciter les gagnants du concours. Nous espérons voir un plus grand nombre de nouvelles innovations pour la prochaine édition.

Gagnants du concours 1er cycle
1e – Alexandre Salconi-Denis, Collège Lionel-Groulx
2e – Frédérik Dubois, Université de Sherbrooke
3e – Nataly Arraiz Matute, Université Concordia

Gagnants du concours cycles supérieurs
1e – Gabi Sarkis et Pascal Giard, Université McGill
2e – Nicolas Roy, Université de Sherbrooke
3e – Samuel Parent, Université de Sherbrooke

Prix spécial IEEE CASS
Frédéric Nolet, Université de Sherbrooke

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De gauche à droite: F. Nolet, A. Salconis-Denis, F. Dubois, S. Parent, N. Roy, G. Sarkis.

ISCAS2016 – Appel aux communications et soumission d’articles
L’organisation de l’IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS2016) se poursuit et nous avons atteint les premier jalons importants en terme de contribution de communication. Plus de 1300 articles provenant d’une cinquantaine de pays ont été soumis et vont être évalué pour obtenir une sélection finale qui sera communiqué le 11 janvier 2016. Plus de détails

Séminaire ReSMiQ et IEEE-SSCS Montréal
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Eric Klumperink de l’université de Twente au Pays-Bas Suisse a présenté un séminaire intitulé «Cognitive Radio Transceiver Chips» à Polytechnique Montréal dans le cadre de nos activités de formation en collaboration avec le chapitre IEEE de Montréal de la société Solid State Circuits (SSC).
Voir le résumé de la présentation

 

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NOUVELLES DES MEMBRES

Rayonnement

– Dr. Roy de l’Université de Sherbrooke a reçu comme professeur invité Maryline Hélard de l’INSA Rennes en France.

– Dr. Sawan de Polytechnique Montréal a offert une plénière invitée à la conférence internationale IEEE-ISBB 2015 et a co-présidé l’organisation de cette conférence à Beijing en Chine. Plus de détails

– Dr. Sawan de Polytechnique Montréal a offert deux séminaires invités :
1) à SJTU-ParisTech Elite Institute of Technology, Shanghai en Chine. PLus de détails
2) à School of Microelectronics, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai en Chine. Plus de détails

Réussites

– Dr. Massicotte de l’Université du Québec à Trois-Rivières obtient une subvention ENGAGE PLUS du CRSNG avec Simaudio inc.

– G. Nabovati, candidate au Doctorat dirigée par Dr. Sawan de Polytechnique Montréal a remporté le prix Brian Barge, le plus prestigieux à la compétition TEXPO de CMC Microsystems.

Implication

– Dr. Sawan de Polytechnique Montréal a organisé une session spéciale dans le cadre de la conférence IEEE-ICUWB 2015 à Montréal.

ACTIVITÉS DU RESMIQ

Bourses
Fonds de dépannage pour étudiant aux cycles supérieurs
DATE LIMITE DE DÉPÔT: 9 novembre 2015
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SIGNAL est le principal outil de diffusion de nouvelles du Regroupement Stratégique en Microsystèmes du Québec (ReSMiQ). Ce bulletin se veut un lien entre les membres du ReSMiQ et toute autre personne intéressée par la recherche et l’innovation dans le domaine des microsystèmes. Nous nous engageons à valoriser les travaux de nos membres et augmenter la visibilité du ReSMiQ.

ReSMiQ est un regroupement de chercheurs au sein d’un centre de recherche interuniversitaire qui peut compter sur le soutien du Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT) et de dix (10) universités québécoises impliquées dans la recherche sur les microsystèmes.

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CONFÉRENCES À SURVEILLER

Invitation à participer

30th IEEE Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering (CCECE 2017),
du 30 avril au 3 mai 2017, Windsor, Canada.
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IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS 2017),
du 28 au 31 mai 2017, Baltimore, États-Unis.

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IEEE International NEWCAS Conference (NEWCAS 2017),
du 25 au 28 juin 2017, Strasbourg, France.
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Invitation à contribuer

11th International Conference on Verification and Evaluation of
Computer and Communication Systems (VECoS 2017),
du 24 au 25 août 2017, Montréal, Canada.

Date limite de soumission : 24 avril 2017.
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IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference (BioCAS2017),
du 19 au 21 octobre, 2017, Turin, Italie.

Date limite de soumission : 16 juin 2017.
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PROFIL DES MEMBRES

Prof. L. Fréchette
Université de Sherbrooke
Membre du ReSMiQ depuis 2010

LFrechette_Lucuc G. Fréchette a reçu le Ph.D. en Conversion d'énergie du Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, États-Unis. Il a été membre du corps professoral de l'Université Columbia, New York, USA. Il est actuellement professeur du Département de Génie mécanique de l'Université de Sherbrooke, QC, Canada. Il a été titulaire de la Chaire de Recherche du Canada en microfluidique et MEMS de puissance. Son expertise est dans la conception de systèmes miniaturisés pour la conversion d'énergie tels que les moteurs thermiques (microturbines), les micro piles à combustible, les microsystèmes de refroidissement et les microgénérateurs de récupération d'énergie vibratoire. Il est l'auteur ou coauteur de 4 brevets, 10 chapitres de livre et de nombreux articles dans des journaux et conférences scientifiques dont plusieurs ont été sélectionnés comme le meilleur article. Dr. Fréchette est membre de l'American Society of Mechanical Engineers (ASME) et l’IEEE. En savoir plus

Voici une sélection de ses publications dans les dernières années, suivie d’un article représentatif de ses travaux de recherche.

Gestion thermique

1. Azarkish, H., Behzadmehr, A., Fanaei Sheikholeslami, T., Hosseini Sarvari, S. M. Frechette, L., "A novel silicon bi-textured micro-pillar array to provide fully evaporated steam for a micro Rankine cycle application", J. Phys. D: Appl Phys, vol 47, 475301, 2014.

2. Salimshirazy, M. and Fréchette, L.G., "Effect of Meniscus Recession on the Effective Pore Radius and Capillary Pumping of Copper Metal Foams", J. Electron. Packag., 2014.

3. Newby, P., Canut, B., Bluet, J.-M., Gomès, S., Isaiev, M., Burbelo, R., Termentzidis, K., Chantrenne, P., Fréchette, L.G., Lysenko, V., "Amorphisation and reduction of thermal conductivity in porous silicon by irradiation with swift heavy ions", J. Appl. Phys. vol. 114, no. 014903, 2013.

4. Collin, L.-M., Arenas, O., Arès, R., Fréchette, L.G., "Thermal Resistance and Heat Spreading Characterization Platform for Concentrated Photovoltaic Cell Receivers", IEEE Trans. Components, Packaging & Manufac. Tech., vol. 3, no. 10, p. 1673-1682, 2013.

Microsystèmes énergétiques

5. Dompierre, A., Vengallatore, S., Fréchette, L.G., “Piezoelectric Vibration Energy Harvesters: Modeling, Design, Limits and Benchmarking” in Energy Harvesting with Functional Materials and Microsystems, Editors M. Bhaskaran, S. Sriram & K. Iniewski, CRC Press, Taylor & Francis, 289 pp., 2013.

6. Formosa, F., Fréchette, L.G., "Scaling laws for free piston Stirling engine design: Benefits and challenges of miniaturization", Energy, vol. 57, p. 796-808, 2013.

7. Mirshekari, G., Brouillette, M., Fréchette, L.G., "Through silicon vias integratable with thin-film piezoelectric structures", Int’l J. of Nanoscience, vol. 11, no. 4, 2012.

8. Hamel, S., and Fréchette, L.G., "Critical importance of humidification of the anode in miniature air-breathing polymer electrolyte membrane fuel cells," J. Power Sources, vol. 196, pp. 6242-6248, 2011.

9. Lee, C., Liamini, M., Fréchette, L. G., "A Silicon Microturbopump for a Rankine-Cycle Power Generation Microsystem – Part II: Fabrication and Characterization," J. Microelectromech. Syst., vol. 20, 01/31, 2011.

TRAVAUX DE RECHERCHE

A Silicon Micro-Turbopump for a Rankine-Cycle Power Generation Microsystem – Part II: Fabrication and Characterization

In Part I of this two-part article, the design approach for a micro-turbopump was presented. This second part describes the fabrication and experimental characterization of the demo micro-turbopump device, which includes hydrostatic bearings, a spiral groove viscous pump and a multistage microturbine. The device is composed of five wafers: one glass wafer, one silicon-on-insulator (SOI) wafer, and three silicon wafers. The silicon and SOI wafers are patterned using shallow and deep reactive ion etching (total of 14 masks), while the Pyrex glass wafer was ultrasonically drilled. Anodic bonding, fusion bonding and manual assembly with alignment structures were then used to complete the device and enclose the 4 mm diameter rotor. The approach allowed the microfabrication of unique interdigitated blade rows in the microturbine and interchangeable parts for flexible testing. After completion of the device, bearings were first tested in static and dynamic conditions. Then, the turbine was characterized with compressed air only, and spun up to 330,000 RPM producing 0.38 W of mechanical power. The pump performance map was also completely characterized for speeds up to 120,000 RPM showing a maximum pump flow rate of 9 mg/s and maximum pressure rise of 240 kPa. In a turbopump system performance test using compressed air to the turbine and water in the pump, the rotor was spun up to 116,000 RPM, which corresponds to 25 m/s in tip speed. At this condition, the turbine produced 0.073 W of mechanical power with 41kPa of differential pressure and 24 mg/s of flow rate, and the pump pressurized water by 88 kPa with a flow rate of 4 mg/s maintaining constant efficiency of 7.2 % over the operating range. Out of the total power produced by the turbine, 10 % was consumed by the viscous pump, while the rest was dissipated by other components through viscous drag. The system level predictions by models introduced in Part I also match the measured performance, suggesting that a valid design basis has been established for this type of rotating micromachine.

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Fig. 1. Cross-section of 5-wafer stack micro-turbopump device, showing the main components, and isometric SEM of the rotor.