Microfluidic gas exchange devices may include one or more exchange modules (100), wherein each exchange module includes: a first layer comprising: one or more primary inlets (108); a first capillary network connected to the one or more primary inlets, wherein the first capillary network extends radially outward from at least one of the one or more primary inlets, and wherein the first capillary network includes one or more injection branches (104) and a series of microchannels (106); and one or more primary outlets connected to the first capillary network; and a second layer that includes a semipermeable membrane.L'invention concerne des dispositifs d'échange de gaz microfluidiques qui peuvent comprendre un ou plusieurs modules d'échange (100), chaque module d'échange comportant une première couche comprenant : une ou plusieurs entrées primaires (108) ; un premier réseau capillaire connecté à la ou aux entrées primaires, le premier réseau capillaire s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de la ou des entrées primaires et comprenant une ou plusieurs branches d'injection (104) et une série de microcanaux (106) ; et une ou plusieurs sorties primaires connectées au premier réseau capillaire ; chaque module d'échange comportant également une seconde couche comprenant une membrane semi-perméable.