Nutzung hochfrequenter wandernder Wellen zur Strömungsinduktion in Mikrokanälen

Konferenz: Mikrosystemtechnik Kongress 2005 - Mikrosystemtechnik Kongress 2005
10.10.2005 - 12.10.2005 in Munich, Germany

Tagungsband: Mikrosystemtechnik Kongress 2005

Seiten: 3Sprache: DeutschTyp: PDF

Persönliche VDE-Mitglieder erhalten auf diesen Artikel 10% Rabatt

Autoren:
Felten, Maika (Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT), Berlin, Deutschland)

Inhalt:
Wir benutzen hochfrequente elektrische Wanderwellen (1-10MHz) kleiner Amplitude (4-10V) für den Flüssigkeitstransport in Mikrokanälen. Zur Generierung der auf die Flüssigkeitsvolumina wirkenden Kräfte bedarf es Inhomogenitäten in den elektrischen Eigenschaften des Mediums. Dazu machen wir Gebrauch von der Temperaturabhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit und/oder der Polarisierbarkeit der zu pumpenden Flüssigkeit. Zum Aufbau der Temperaturfelder nutzen wir einerseits den elektrischen Stromfluss in der Flüssigkeit und das damit einhergehende Ohmsche Heizen, und andererseits externe Kühl- bzw. Heizelemente. Unsere theoretischen und experimentellen Untersuchungen zeigen übereinstimmend, dass das Pumpverhalten maßgeblich von der Bauweise der Mikrokanäle, insbesondere der verwendeten Materialien, beeinflusst wird. Ferner präsentieren wir ein mikrofluidisches System mit integrierten Pumpen, das es ermöglicht, suspendierte Mikro- und Nanopartikel zu pumpen, ohne sie dem elektrischen Feld aussetzen zu müssen. Bestimmte Temperaturverläufe, sowie unterschiedliche Frequenzbereiche begünstigen das Entstehen von Turbulenzen, die sich sowohl zum Mischen zweier Flüssigkeiten als auch zum Akkumulieren kleinster Partikel nutzen lassen.