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1. WO2007090531 - ANORDNUNG ZUR ERZEUGUNG VON FLÜSSIGKEITSSTRÖMUNGEN UND/ODER TEILCHENSTRÖMEN, VERFAHREN ZU IHRER HERSTELLUNG UND ZU IHREM BETRIEB SOWIE IHRE VERWENDUNG

Veröffentlichungsnummer WO/2007/090531
Veröffentlichungsdatum 16.08.2007
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2007/000715
Internationales Anmeldedatum 27.01.2007
IPC
G01N 27/447 2006.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
NUntersuchen oder Analysieren von Stoffen durch Bestimmen ihrer chemischen oder physikalischen Eigenschaften
27Untersuchen oder Analysieren von Stoffen durch Anwendung elektrischer, elektrochemischer oder magnetischer Mittel
26durch Untersuchen elektrochemischer Größen; Anwendung der Elektrolyse oder der Elektrophorese
416Messsysteme
447mit Anwendung der Elektrophorese
F04B 19/00 2006.01
FMaschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
04Verdrängerkraft- und Verdrängerarbeitsmaschinen für Flüssigkeiten; Arbeitsmaschinen für Flüssigkeiten oder Gase, Dämpfe
BVerdrängerkraft- und Verdrängerarbeitsmaschinen für Flüssigkeiten; Arbeitsmaschinen, insbesondere Pumpen
19Kraft- und Arbeitsmaschinen oder Pumpen mit bestimmten Kennzeichen, soweit nicht in den Gruppen F04B1/-F04B17/147
CPC
B01L 2400/0415
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
2400Moving or stopping fluids
04Moving fluids with specific forces or mechanical means
0403specific forces
0415electrical forces, e.g. electrokinetic
B01L 3/50273
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
3Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware
50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
502with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
5027by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
50273characterised by the means or forces applied to move the fluids
F04B 19/006
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
19Machines or pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B17/00
006Micropumps
G01N 27/44747
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
27Investigating or analysing materials by the use of electric, electro-chemical, or magnetic means
26by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
416Systems
447using electrophoresis
44704Details; Accessories
44747Composition of gel or of carrier mixture
Y10T 29/49124
YSECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
29Metal working
49Method of mechanical manufacture
49002Electrical device making
49117Conductor or circuit manufacturing
49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
Anmelder
  • FORSCHUNGSZENTRUM KARLSRUHE GMBH [DE]/[DE] (AllExceptUS)
  • CLASS, Andreas [DE]/[DE] (UsOnly)
  • BARZ, Dominik [DE]/[DE] (UsOnly)
Erfinder
  • CLASS, Andreas
  • BARZ, Dominik
Gemeinsamer Vertreter
  • FORSCHUNGSZENTRUM KARLSRUHE GMBH
Prioritätsdaten
10 2006 004 887.303.02.2006DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) ANORDNUNG ZUR ERZEUGUNG VON FLÜSSIGKEITSSTRÖMUNGEN UND/ODER TEILCHENSTRÖMEN, VERFAHREN ZU IHRER HERSTELLUNG UND ZU IHREM BETRIEB SOWIE IHRE VERWENDUNG
(EN) ARRANGEMENT FOR GENERATING LIQUID FLOWS AND/OR PARTICLE FLOWS, METHOD FOR PRODUCING AND OPERATING SAID ARRANGEMENT AND USE OF THE LATTER
(FR) DISPOSITIF DE RÉALISATION DE FLUX DE LIQUIDES ET/OU DE COURANTS DE PARTICULES, SON PROCÉDÉ DE FABRICATION ET DE FONCTIONNEMENT ET SON UTILISATION
Zusammenfassung
(DE)
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung von Flüssigkeitsströmungen bzw. Teilchenströmen aus zumindest teilweise elektrisch geladenen Teilchen in einer Flüssigkeit . Die Anordnung umf asst ein Substrat und steuerbare Mittel zur Bereitstellung von elektrischen Spannungen für eine Vielzahl von Elektrodenpaaren (1, 1' ;1' , 1' ' ) auf der Oberfläche (3,3' ) des Substrats, die ein elektrisches Feld erzeugen, das innerhalb der elektrischen Doppelschicht eine Kraft auf den an die Oberfläche des Substrats angrenzenden Teil der Flüssigkeit ausübt und sowohl innerhalb (4,4') als auch ausserhalb (5,6) der elektrischen Doppelschicht eine Kraft auf die Teilchen ausübt, wobei die Oberfläche des Substrats in Form einer Matrix in Bereiche untergliedert ist, die sich in Betrag oder Vorzeichen ihrer Oberflächenladung oder in ihrer Höhe über dem Substrat unterscheiden. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung und zum Betrieb einer derartigen Anordnung sowie ihre Verwendung als programmierbare mikrof luidische Analyse- oder Syntheseseinheit oder zur lokalen Kühlung eines angrenzenden mikroelektronischen Bauteils oder Prozessors.
(EN)
The invention relates to an arrangement for generating liquid flows and/or particle flows comprising at least partially electrically charged particles in a liquid. The arrangement comprises a substrate and controllable means for providing electrical voltages for a multiplicity of electrode pairs (1, 1';1', 1'') on the surface (3, 3') of the substrate, which generate an electrical field which, inside the electrical double layer, exerts a force on that part of the liquid which adjoins the surface of the substrate and, both inside (4, 4') and outside (5, 6) the electrical double layer, exerts a force on the particles, wherein the surface of the substrate is subdivided, in the form of a matrix, into regions which differ in terms of the magnitude or sign of their surface charge or in terms of their height above the substrate. The invention also relates to a method for producing and operating such an arrangement and to the use of the latter as a programmable microfluidic analysis or synthesis unit or for locally cooling an adjoining microelectronic component or processor.
(FR)
L'invention concerne un dispositif de réalisation de flux de liquides et/ou de courants de particules à partir de particules au moins partiellement chargées électriquement dans un liquide. Le dispositif comporte un substrat et un moyen réglable pour la préparation de tensions électriques pour une pluralité de paires d'électrodes (1, 1'; 1', 1'') sur la surface (3, 3') du substrat, qui génèrent un champ électrique qui exerce une force à l'intérieur de la double couche électrique sur la partie du liquide limitrophe à la surface du substrat et exerce aussi bien à l'intérieur (4, 4') qu'à l'extérieur (5, 6) de la double couche électrique une force sur les particules, la surface du substrat étant structurée sous forme d'une matrice en zones qui se différencient par la somme ou le signe de leur charge superficielle ou par leur hauteur sur le substrat. L'invention concerne en outre un procédé de fabrication et de fonctionnement d'un tel dispositif ainsi que son utilisation comme unité d'analyse ou de synthèse microfluidique programmable ou pour le refroidissement local d'un composant ou d'un processeur microélectronique adjacent.
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