Digitale Mikrofluidik und Elektrobenetzung: Difference between revisions
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Die Begriffe "Digitale Mikrofluidik (DMF)" und Elektrobenetzung (engl. electrowetting) werden häufig miteinander vermischt. Digitale Mikrofluidik basiert auf der Elektrobenetzung. Das Ziel von DMF ist, einzelne Tropfen von A nach B zu bewegen, aus einem Tropfen zwei zu generieren oder zwei Tropfen wieder zusammen zu bringen. Damit lassen sich die grundlegenden Flüssigkeitsmanipulationen auf einen DMF-Chip umsetzen, die auch in einem Labor stattfinden. Ein Lab-on-a-Chip System entsteht, wie z.B. der DMF-Chip zur Zellsortierung im nebenstehenden Bild. |
Die Begriffe "Digitale Mikrofluidik (DMF)" und Elektrobenetzung (engl. electrowetting) werden häufig miteinander vermischt. Digitale Mikrofluidik basiert auf der Elektrobenetzung. Das Ziel von DMF ist, einzelne Tropfen von A nach B zu bewegen, aus einem Tropfen zwei zu generieren oder zwei Tropfen wieder zusammen zu bringen. Damit lassen sich die grundlegenden Flüssigkeitsmanipulationen auf einen DMF-Chip umsetzen, die auch in einem Labor stattfinden. Ein Lab-on-a-Chip System entsteht, wie z.B. der DMF-Chip zur Zellsortierung im nebenstehenden Bild. |
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Will man von einem fixierten Tropfen nur den Kontaktwinkel verändern, um somit z.B. eine optische Linse mit einstellbaren Fokuspunkt zu erhalten, dann kann von "Elektrobenetzung" gesprochen werden. Hier führt eine angelegte elektrische Spannung dazu, dass der Tropfen (die Linse) sich abflacht und somit die Oberfläche in der Tat mehr benetzt. |
Will man von einem fixierten Tropfen nur den Kontaktwinkel verändern, um somit z.B. eine optische Linse mit einstellbaren Fokuspunkt zu erhalten, dann kann von "Elektrobenetzung" gesprochen werden. Hier führt eine angelegte elektrische Spannung dazu, dass der Tropfen (die Linse) sich abflacht und somit die Oberfläche in der Tat auch mehr benetzt. |
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Bei der DMF hingegen ist die Benetzung der Oberfläche für die Anwendung sekundär, hier geht es um die translatorische Bewegung des Tropfens, die durch die elektrostatischen Kräfte parallel zur Bewegungsebene bedingt ist. Bei der Elektrobenetzung zeigt die resultierende elektrostatische Kraft auf den Tropfen senkrecht zur Ebene, auf der sich der Tropfen befindet. |
Bei der DMF hingegen ist die Benetzung der Oberfläche für die Anwendung sekundär, hier geht es um die translatorische Bewegung des Tropfens, die durch die elektrostatischen Kräfte parallel zur Bewegungsebene bedingt ist. Bei der Elektrobenetzung zeigt die resultierende elektrostatische Kraft auf den Tropfen senkrecht zur Ebene, auf der sich der Tropfen befindet. |
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Revision as of 12:08, 9 October 2013
[[Datei:DMF_FM1.png|thumb|300px|right| Ein DMF-Chip mit vier Reservoiren, Zugängen und einer passiven 12x12 Elektrodenmatrix zur Zellsortierung. Sebastian von der Ecken CC BY-NC-SA 3.0]]
Die Begriffe "Digitale Mikrofluidik (DMF)" und Elektrobenetzung (engl. electrowetting) werden häufig miteinander vermischt. Digitale Mikrofluidik basiert auf der Elektrobenetzung. Das Ziel von DMF ist, einzelne Tropfen von A nach B zu bewegen, aus einem Tropfen zwei zu generieren oder zwei Tropfen wieder zusammen zu bringen. Damit lassen sich die grundlegenden Flüssigkeitsmanipulationen auf einen DMF-Chip umsetzen, die auch in einem Labor stattfinden. Ein Lab-on-a-Chip System entsteht, wie z.B. der DMF-Chip zur Zellsortierung im nebenstehenden Bild.
Will man von einem fixierten Tropfen nur den Kontaktwinkel verändern, um somit z.B. eine optische Linse mit einstellbaren Fokuspunkt zu erhalten, dann kann von "Elektrobenetzung" gesprochen werden. Hier führt eine angelegte elektrische Spannung dazu, dass der Tropfen (die Linse) sich abflacht und somit die Oberfläche in der Tat auch mehr benetzt.
Bei der DMF hingegen ist die Benetzung der Oberfläche für die Anwendung sekundär, hier geht es um die translatorische Bewegung des Tropfens, die durch die elektrostatischen Kräfte parallel zur Bewegungsebene bedingt ist. Bei der Elektrobenetzung zeigt die resultierende elektrostatische Kraft auf den Tropfen senkrecht zur Ebene, auf der sich der Tropfen befindet.
Der Elektrobenetzungseffekt
[[Datei:EW.png|thumb|300px|right| Das Prinzip der Elektrobenetzung. Sebastian von der Ecken CC BY-NC-SA 3.0]]
Der Elektrobenetzungseffekt beeinflusst den Kontaktwinkel Θ einer Flüssigkeit bei angelegter Spannung U. Der Einflussbereich der durch die Ladungsträger induzierten Spannungen πel beschränkt sich auf eine Schicht in der Größenordnung der isolierenden Schicht. Wird statt des Isolators ein Dielektrikum verwendet, so kann der Betrag der Kontaktiwinkeländerung bei gleicher Spannung erhöht werden. Man spricht dann von elektrobenetzung auf Dielektrika oder electrowetting on dielectrics (EWOD).
