Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Elektromagnetische Miniaturen

06.10.2006
Simultane Herstellung von Mikrokanälen und parallelen elektrisch leitenden Metalldrähten

Magnetische Bauteile, die sich durch Anlegen eines äußeren elektrischen Feldes steuern lassen, eignen sich für viele verschiedene Anwendungen. Sie dienen als mikrofluidische Pumpen, Mischer oder Ventile in miniaturisierten Lab-on-Chip-Systemen oder helfen beim Sortieren und regelmäßigen Anordnen von magnetischen Partikeln.

Insbesondere in der Biochemie und der Zellbiologie gibt es zahlreiche Einsatzmöglichkeiten: So können z. B. Antikörper oder andere Liganden, die an einzelne Biomoleküle oder an Oberflächenstrukturen ganzer Zellen binden, an magnetische Kügelchen gekoppelt werden, ihre spezifischen Bindungspartner auch in komplexen Mischungen erkennen und anschließend mit Hilfe eines Elektromagneten herausgefischt werden. Elektromagneten besitzen gegenüber permanenten Magneten den Vorteil, dass man sie mit Hilfe des elektrischen Stroms an- oder ausschalten kann.

Außerdem lässt sich die Feldstärke auf einen gewünschten Wert einstellen und bei Bedarf verändern. Sie haben allerdings den Nachteil, dass sie schwächere magnetische Felder erzeugen und deshalb möglichst in unmittelbarer Nachbarschaft zum Einsatzort angebracht werden sollten.

Eine Methode, um mit geringem Aufwand einen mikrofluidischen Kanal und im Abstand von nur 10 µm parallel dazu zwei Metallkabel als Elektromagnete herzustellen, haben G. M. Whitesides und seine Mitarbeiter von der Harvard University, Cambridge, USA entwickelt. Zunächst wird die Struktur bestehend aus einem 40 µm breiten und 40 µm tiefen inneren und zwei links und rechts benachbarten 120 µm breiten und 40 µm tiefen äußeren Kanälen lithographisch in ein Polydimethylsiloxanharz eingeprägt. Durch eine Behandlung mit 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan werden die Oberflächen der äußeren Kanäle silanisiert. Dadurch können sie mit geschmolzenem Lötmetall benetzt werden, das im nächsten Schritt in die erwärmten Grundformen eingefüllt wird. Beim Abkühlen erstarrt das flüssige Metall und bildet so zwei stabile Metallkabel links und rechts vom inneren Kanal. Im Inneren dieses Kanals ließen sich durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die beiden Drähte magnetische Felder mit einer Stärke von bis zu 2,8 mT erzeugen.

Auch ein gesteuerter Transport von magnetischen Kügelchen im Kanal war möglich: Die Wissenschaftler stellten einen Kanal mit parallelen Drähten her, der sich nach wenigen Millimetern in zwei getrennte Äste gabelte. Durch diesen Kanal floss eine Suspension von magnetischen Kügelchen. Wurde nun der elektrische Strom im rechten Draht eingeschaltet, so wanderten die Kügelchen an der Gabelung in den rechten Ast und umgekehrt.

Angewandte Chemie: Presseinfo 39/2006

Autor: George M. Whitesides, Harvard University, Cambridge (USA), http://gmwgroup.harvard.edu/contact.html

Angewandte Chemie 2006, 118, No. 41, 7031-7036, doi: 10.1002/ange.200602273

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://www.gdch.de
http://presse.angewandte.de

Weitere Berichte zu: Elektromagnete Harvard Kanal Kügelchen Metallkabel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neuer Behandlungsansatz für Juckreizgeplagte
15.08.2018 | Universität Zürich

nachricht Cholestase: Riss in Lebermembran lässt Galle abfließen
15.08.2018 | Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Im Focus: Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

Neue Software verwendet erstmals maschinelles Lernen um Strömungsfelder um interaktiv designbare 3D-Objekte zu berechnen. Methode wird auf der renommierten SIGGRAPH-Konferenz vorgestellt

Wollen Ingenieure oder Designer die aerodynamischen Eigenschaften eines neu gestalteten Autos, eines Flugzeugs oder anderer Objekte testen, lassen sie den...

Im Focus: New interactive machine learning tool makes car designs more aerodynamic

Scientists develop first tool to use machine learning methods to compute flow around interactively designable 3D objects. Tool will be presented at this year’s prestigious SIGGRAPH conference.

When engineers or designers want to test the aerodynamic properties of the newly designed shape of a car, airplane, or other object, they would normally model...

Im Focus: Der Roboter als „Tankwart“: TU Graz entwickelt robotergesteuertes Schnellladesystem für E-Fahrzeuge

Eine Weltneuheit präsentieren Forschende der TU Graz gemeinsam mit Industriepartnern: Den Prototypen eines robotergesteuerten CCS-Schnellladesystems für Elektrofahrzeuge, das erstmals auch das serielle Laden von Fahrzeugen in unterschiedlichen Parkpositionen ermöglicht.

Für elektrisch angetriebene Fahrzeuge werden weltweit hohe Wachstumsraten prognostiziert: 2025, so die Prognosen, wird es jährlich bereits 25 Millionen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Das Architekturmodell in Zeiten der Digitalen Transformation

14.08.2018 | Veranstaltungen

EEA-ESEM Konferenz findet an der Uni Köln statt

13.08.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung in der chemischen Industrie

09.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Macht Sinn: Fraunhofer entwickelt Sensorsystem für KMU

15.08.2018 | Energie und Elektrotechnik

Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

15.08.2018 | Informationstechnologie

FKIE-Wissenschaftler präsentiert neuen Ansatz zur Detektion von Malware-Daten in Bilddateien

15.08.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics