Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Optische In-Situ-Messmodule für die Mikroverfahrenstechnik

02.04.2004


Applikationsschema


Im Vordergrund eines neuen FuE-Projektes des CiS Institut für Mikrosensorik gGmbH aus Erfurt steht die Entwicklung von mikrooptischen Sensormodulen für Farbumschlags- und Trübungsmessungen in mikrofluidischen Systemen. Ziel ist es mittels Integration von LEDs und pin-Dioden in einem universellen, kompakten Sensormodul und dessen einfache Ankopplung an variable Mikrofluidikkomponenten spektralempfindliche, dynamisch photometrische und Streulichtmessungen mit hoher Genauigkeit in-line durchführen zu können.

... mehr zu:
»Mikroverfahrenstechnik

Eine der Aufgaben, die die neuen Mikrofluikmessmodule zu lösen haben, wird darin bestehen, Haupt- und Nebenprodukte, die während chemischer oder biochemischer Reaktionen entstehen, quantitativ zu bestimmen. Die Messung erfolgt dabei in Transmission, Remission oder Reflexion.

Zu den großen Vorteilen der neuen Systeme gehören die kostengünstige Herstellung, die Variabilität bei der Auswahl der optimalen LED-Wellenlängen entsprechend der spezifischen Absorption der Bestandteile der Reaktionsmischung sowie die leichte Integration der Sensorkomponenten auf der Außenfläche der Mikrofluidikbauelemente, wobei es nicht erforderlich ist das Mikrofluidsystem zu unterbrechen und das Fluid zu berühren. Das neue CiS-Messmodul vermeidet somit Meßfehler, die durch Interaktionen in offenen, mikrofluidischen Systemen entstehen und nur durch zusätzliche Aufwendungen kontrolliert werden können. Damit reduzieren sich die Applikationsaufwendungen auf seiten des Systemintegrators. Das universell einsetzbare in-Situ-Mikrofluidik-Messmodul für optische Messungen im Wellenlängenbereich von 400-900 nm richtet sich als neues Angebot insbesondere an die industrielle und akademische Forschung. In spezifischen verfahrenstechnischen Anwendungen der Chemie und Biochemie übernimmt das Modul Aufgaben der Prozesskontrolle.


Hintergrundinformation:

Das vom BMWA unterstützte Vorhaben führt das CiS gemeinsam mit Fluidexperten der Firma Little Things Factory und Mikroreaktionstechnikern der Technischen Universität Ilmenau durch. Mikrofluidische Applikationen gehören seit einigen Jahren zu den innovativsten Gebieten in der Mikrosystemtechnik. Grund für dieses steigende Interesse ist das breite Anwendungsspektrum dieser Technologie. Grundsätzlich werden mikrofluidische Systeme für das Handling von Flüssigkeiten und Gasen benötigt. Durch mikrostrukturierte fluidische Elemente, wie z.B. Kanäle und Düsen, können Nano- und Pikolitervolumina mit hohem Integrations- und Miniaturisierungsgrad bei geringstem Energieverbrauch und mit hoher Präzision gehandhabt werden.

Anfragen nach Komponenten aber auch komplexen Systemen kommen heute aus der Biologie, der Pharmazie, der Medizin sowie der chemischen Analytik und Synthese. Zu den jüngsten und erfolgversprechensten Innovationsthemen weltweit zählen die Mikroverfahrenstechnik sowie die Mikroreaktionstechnik. Aktuelle Forschungsprojekte, die insbesondere von der chemischen Industrie und Biotechnologie initiiert werden, belegen diesen Trend.

Nach Angaben der Marktexperten der Firma Yole wächst der Mikrofluidikchip-Markt von 400 Mio $US im Jahr 2000 auf 2 Mrd. $US im Jahr 2005, mit einer Wachstumsrate von 40%.

Heute werden fluidische Komponenten vorwiegend auf der Basis von mikrostrukturierten Glas-, Silizium-, Keramik- und Kunststoffsubstraten realisiert. Während inzwischen selbst eine Vielzahl von unterschiedlichen Mikroreaktoren in den Laboren der Wissenschaftler entwickelt wurden, gibt es jedoch derzeit noch einen empfindlichen Mangel an Möglichkeiten zum In-Situ-Monitoring der ablaufenden Prozesse. So sind chemische Sensoren nur für ausgewählte Spezies verfügbar. Photometrische und spektroskopische Messungen können in der Regel nur ex-situ in entsprechenden, kostenintensiven Geräten durchgeführt werden.

Ausführliche Informationen: Herr Dipl.-Ing. Andreas Albrecht, aalbrecht@cismst.de

CiS Institut für Mikrosensorik gGmbH
Konrad-Zuse-Str. 14, 99099 ERFURT
Tel. 0361-6631-475, Fax -423

Andreas Albrecht | CiS Institut für Mikrosensorik

Weitere Berichte zu: Mikroverfahrenstechnik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Roboter zeichnet Skizzen von Messebesuchern
22.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI

nachricht Automatisierung und Produktionstechnik – Wandlungsfähig – Präzise – Digital
19.06.2018 | Fraunhofer IFAM

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

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

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

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