DE102011079698A1 - Mikrofluidische Vorrichtung mit einer Kammer zur Lagerung einer Flüssigkeit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine mikrofluidische Vorrichtung (5, 35, 55, 75) mit einer Kammer (1, 31, 51, 71) zur Lagerung einer Flüssigkeit, wobei die Kammer (1, 31, 51, 71) auf einer Innenwand wenigstens teilweise eine hydrophobe Oberfläche (2, 32, 52, 72) aufweist.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung geht aus von einer mikrofluidischen Vorrichtung mit einer Kammer zur Lagerung einer Flüssigkeit nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.
- Mikrofluidische Vorrichtungen kommen beispielsweise als sogenannte Lab-on-Chip-Systeme für Umweltanalytik oder medizinische Analytik zum Einsatz. In mikrofluidischen Vorrichtungen werden Flüssigkeiten gelagert und mit anderen Flüssigkeiten gemischt.
- Aus der
US 20060029808 sind superhydrophobe Oberflächen als eine Verschmutzung abweisende Beschichtung für mikrofluidische Kanäle bekannt. Eine solche Oberfläche umfasst eine Polyelektrolyt-Multischicht auf einem Substrat. - Offenbarung der Erfindung
- Vorteile der Erfindung
- Die erfindungsgemäße mikrofluidische Vorrichtung mit einer Kammer zur Lagerung einer Flüssigkeit, wobei die Kammer auf einer Innenwand wenigstens teilweise eine superhydrophobe Oberfläche aufweist, ergibt gegenüber bisherigen mikrofluidischen Systemen den Vorteil, dass kleine Flüssigkeitsmengen, z. B. < 100 μl, zuverlässig gehandhabt werden können. Dies wird dadurch möglich, dass auf die Flüssigkeit an der Innenwand wirkende Oberflächenkräfte derart vermindert werden, dass auf die Flüssigkeit wirkende Volumenkräfte, beispielsweise die Gravitationskraft, die Oberflächenkräfte überwiegen.
- Eine Oberfläche wird als hydrophob bezeichnet, wenn der Kontaktwinkel zwischen einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, und der Oberfläche mindestens 90 Grad beträgt. Eine Oberfläche wird als hydrophil bezeichnet, wenn der Kontaktwinkel weniger als 90 Grad beträgt. Eine Oberfläche wird als superhydrophob bezeichnet, wenn der Kontaktwinkel mehr als 120 Grad, beispielsweise mehr als 150 Grad, beispielsweise 175 Grad beträgt, und gleichzeitig die Kontaktwinkelhysterese, definiert als die Differenz zwischen dem fortschreitenden und rückschreitenden Kontaktwinkel, weniger als 50 Grad, beispielsweise weniger als 10 Grad, beispielsweise 5 Grad beträgt.
- Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen mikrofluidischen Vorrichtung möglich.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kammer im Betriebszustand derart positioniert ist, dass mindestens eine Einmündung eines in die Kammer mündenden Kanals in eine Richtung einer auf die Flüssigkeit wirkenden Gravitationskraft und/oder Zentrifugalkraft gerichtet ist. Dadurch sammeln sich kleine Mengen der Flüssigkeit an der Einmündung in die Kammer und können sich durch den Kanal aus der Kammer bewegen.
- Zweckmäßig ist es, wenn die Einmündung an einer trichterförmig oder halbkugelförmig ausgelegten Innenwand angeordnet ist. Damit wird ein Abrollen von einem Tropfen der Flüssigkeit zur Einmündung verbessert.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn die mikrofluidische Vorrichtung eine erste und eine zweite Schicht aufweist, wobei wenigstens eine der beiden Schichten strukturiert ist, und die Schichten derart verbunden sind, dass zwischen ihnen der Kanal, der in die Kammer mündet, ausgebildet wird. Dadurch wird die Integration der Kammer in die mikrofluidische Vorrichtung vereinfacht.
- Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Kammer eine Öffnung für einen Druckausgleich aufweist, denn somit wird die Entstehung einer Druckkraft verhindert, welche der Bewegung der Flüssigkeit in Richtung Einmündung entgegenwirkt.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn die superhydrophobe Oberfläche höchstens eine Kontaktwinkelhysterese von 10 Grad aufweist. Eine geringe Kontaktwinkelhysterese führt dazu, dass ein Tropfen auf der superhydrophoben Oberfläche schon bei geringen Verkippungswinkeln abrollt. Insbesondere ist eine Kombination einer geringen Kontaktwinkelhysterese und eines hohen Kontaktwinkels für die hydrophobe Oberfläche vorteilhaft, da in diesem Fall kein Tropfen der Flüssigkeit an der Innenwand der Kammer haften bleibt.
- Zweckmäßigerweise wird die superhydrophobe Eigenschaft der Oberfläche durch auf die Oberfläche aufgebrachte hydrophobe Mikropartikel, durch eine auf die Oberfläche aufgebrachte hydrophobe Polymerschicht, durch Electrospinning von hydrophoben Fasern, durch Einbringen von mikrostrukturierten hydrophobisierten Siliziumplättchen, durch einen Sol-Gel-Prozess und/oder ein Ätzen mittels Plasma umgesetzt, da diese Umsetzungen in einen Herstellungsprozess einfach integrierbar sind.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
- Es zeigen
-
1 eine Kammer einer erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung, -
2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung, -
3 ein zweites Beispiel einer erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung und -
4 ein drittes Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. -
5 ein viertes Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. - Ausführungsformen der Erfindung
- In der
1 ist eine erfindungsgemäße Kammer1 einer erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung zur Lagerung einer Flüssigkeit gezeigt. Die Kammer1 ist in einem Betriebszustand dargestellt, in dem eine Gravitationskraft und/oder eine Zentrifugalkraft in Richtung eines Pfeils9 wirkt. Gemäß1 wirkt die Gravitations- und/oder Zentrifugalkraft9 nach unten. Die Kammer1 ist so ausgebildet, dass die Kammer1 eine Öffnung4 gemäß1 an ihrer Oberseite aufweist. Die Kammer1 ist gemäß1 an ihrer Unterseite20 halbkugelförmig ausgelegt. Eine Innenwand6 der Kammer1 weist einen ersten Bereich22 mit einer superhydrophoben Oberfläche2 und einen zweiten Bereich3 mit einer Oberfläche mit einem geringeren Kontaktwinkel als die superhydrophobe Oberfläche2 auf. Beispielsweise ist die Oberfläche des zweiten Bereichs3 nicht superhydrophob. Die Kammer1 ist mit ihrer Unterseite20 , welche die halbkugelförmig ausgelegte Innenwand aufweist, in Richtung der Gravitations- und/oder Zentrifugalkraft9 ausgerichtet. Unter einer Ausrichtung der Kammer1 in Richtung der Gravitations- und/oder Zentrifugalkraft9 wird eine Ausrichtung der Kammer1 verstanden, bei der die Längsrichtung19 der Kammer1 und der Vektor der resultierenden Gravitations- und/oder Zentrifugalkraft9 einen Winkel einschließt, dessen Betrag kleiner 45 Grad ist. - In
1 ist eine erste Flüssigkeitsmenge7 und eine zweite Flüssigkeitsmenge8 gezeigt. Die Gravitations- und/oder Zentrifugalkraft9 wirkt auf die beiden Flüssigkeitsmengen7 und8 . Die Flüssigkeitsmenge7 , beispielsweise ein Tropfen mit einem Volumen von weniger als 100 μl, ist auf der Innenwand6 des ersten Bereichs22 mit der superhydrophoben Oberfläche2 der Kammer1 angeordnet. Die erste Flüssigkeitsmenge7 ist von der halbkugelförmig ausgelegten Unterseite20 der Kammer1 entfernt, sodass eine Bewegung der ersten Flüssigkeitsmenge7 in Richtung der Gravitations- und/oder Zentrifugalkraft9 nicht durch die Innenwand6 der Kammer1 gestoppt wird. - Daher bewegt sich die erste Flüssigkeit
7 aufgrund der wirkenden Gravitations- und/oder Zentrifugalkraft9 gemäß1 an der Innenwand6 entlang nach unten in Richtung der halbkugelförmig ausgelegten Unterseite20 der Kammer1 . Die Bewegungsrichtung der ersten Flüssigkeitsmenge7 ist durch einen dünnen Pfeil17 verdeutlicht. Da die superhydrophobe Oberfläche2 der Kammer1 die auf die erste Flüssigkeit7 wirkende Oberflächenkraft mindert, wirkt die Gravitations- und/oder Zentrifugalkraft9 in Form einer Volumenkraft auf die erste Flüssigkeitsmenge7 . Daher bleibt die erste Flüssigkeitsmenge7 nicht an der Innenwand6 der Kammer1 haften. Die zweite Flüssigkeitsmenge8 befindet im Inneren der Kammer1 und ist in der Mitte der halbkugelförmig ausgelegten Innenwand6 der Unterseite20 angeordnet. Die zweite Flüssigkeitsmenge8 zeigt den Bereich, in dem sich Flüssigkeit aufgrund der auf sie wirkenden Gravitations- und/oder Zentrifugalkraft9 in der Kammer sammelt. In diesem Betriebszustand sammeln sich somit Flüssigkeiten aufgrund der hydrophoben Oberfläche2 und der wirkenden Gravitationskraft und/oder Zentrifugalkraft9 am halbkugelförmig ausgelegten Kammerboden. -
2 zeigt die erfindungsgemäße Kammer1 in einer erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung5 . Die mikrofluidische Vorrichtung5 weist die Kammer1 , eine erste, strukturierte Schicht10 , eine zweite Schicht11 , einen Einlasskanal12 , einen Auslasskanal15 sowie ggf. einen Deckel (nicht dargestellt) auf. Der Einlasskanal12 ist über einen ersten Durchbruch13 mit dem Inneren der Kammer1 verbunden. Der Auslasskanal15 ist über einen zweiten Durchbruch14 mit dem Inneren der Kammer1 verbunden. Der Einlasskanal12 und der Auslasskanal15 münden beide über die beiden Durchbrüche13 ,14 in den halbkugelförmig ausgelegten Bereich der Einmündung21 der Innenwand6 der Kammer1 . Entsprechend1 ist der Kammer1 mit ihrer Längsachse19 wieder unter Berücksichtung der Gravitationskraft und/oder Zentrifugalkraft angeordnet, welche in Richtung des Pfeils9 wirkt. Die zweite Schicht11 ist an der ersten Schicht10 derart angeordnet, dass Strukturen in der ersten Schicht10 , welche für die Ausbildung des Einlasskanals12 und des Auslasskanals15 vorgesehen sind, an der zweiten Schicht11 zugewandten Seite der Strukturen verschlossen werden. Dadurch wird zwischen der ersten Schicht10 und der zweiten Schicht11 der Einlasskanal12 und der Auslasskanal15 ausgebildet. - Eine Flüssigkeit kann nun durch den Einlasskanal
12 und den ersten Durchbruch13 in die Kammer1 gepumpt werden. Unter einem Einfluss der Gravitations- und/oder Zentrifugalkraft9 sammelt sich die Flüssigkeit in dem halbkugelförmig ausgelegten Bereich21 im Inneren der Kammer1 . Der halbkugelförmig ausgelegte Bereich der Einmündung21 der Innenwand6 bildet den Kammerboden. Die an dem Kammerboden gesammelte Flüssigkeit kann nun durch einen Überdruck in der Kammer1 und/oder einen Unterdruck im Auslasskanal15 durch den zweiten Durchbruch14 in den Auslasskanal15 bewegt werden. Durch die superhydrophobe Oberfläche2 der Kammer1 ist deren vollständige Entleerung möglich und ein Verlust von einer Flüssigkeit durch einen Verbleib in der Kammer1 wird vermieden. Ebenso wird durch die hydrophobe Oberfläche2 der Kammer1 erreicht, dass die Kammer1 nach einer Entleerung trocken ist und eine Kontamination der Kammer1 wird vermieden. - Die Abmessungen gemäß
2 sind für den Durchmesser d der mikrofluidischen Kammer1 beispielsweise 1 bis 20 mm, z.B. 5 mm, für die Höhe h der Kammer1 , beispielsweise 5 bis 100 mm, z.B. 10 mm, für die Höhe t der ersten Schicht10 beispielsweise 500 μm bis 5 mm, z.B. 1 mm, und für einen Kanaldurchmesser der Kanäle11 ,15 ,13 ,14 beispielsweise 50 bis 2000 μm, z.B. 500 μm. -
3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung35 . Die mikrofluidische Vorrichtung35 weist eine erste strukturierte Schicht40 , eine zweite Schicht41 , eine Kammer31 , einen Einlasskanal42 und einen Auslasskanal45 auf. Die erste Schicht40 weist eine Bohrung43 auf. Die Kammer31 weist eine Innenwand36 mit einem ersten Bereich37 mit einer superhydrophoben Oberfläche32 und einen zweiten Bereich33 auf. Die erste Schicht40 ist mit der zweiten Schicht41 so verbunden, dass die beiden Kanäle42 und45 zwischen den beiden Schichten40 ,41 ausgebildet werden. Die mikrofluidische Kammer31 ist über die Bohrung43 in der ersten strukturierten Schicht40 mit dem Einlasskanal42 und dem Auslasskanal45 durch eine Einmündung48 in einem fluidischen Kontakt. Die mikrofluidische Kammer31 ist zylinderförmig als Röhrchen ausgestaltet. Die mikrofluidische Vorrichtung35 ist so ausgerichtet, dass eine Längsrichtung39 , die durch die Längsachse der Kammer31 führt und deren Richtungsvektor von der Kammer31 zur Bohrung43 zeigt, mit dem Vektor der resultierenden Gravitations- und/oder Zentrifugalkraft9 einen Winkel mit einem Betrag kleiner45 Grad einschließt. Eine Flüssigkeit kann nun mittels des Einlasskanals42 über die Bohrung43 in die Kammer31 gepumpt werden, wenn gleichzeitig der Auslasskanal45 gesperrt ist. Die Flüssigkeit kann aus der Kammer31 über den Auslasskanal45 abgelassen werden, wenn gleichzeitig der Einlasskanal42 geschlossen und der Auslasskanal45 geöffnet wird. -
4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung55 . Die mikrofluidische Vorrichtung55 weist eine Kammer51 mit einer Innenwand56 mit einer superhydrophoben Oberfläche52 , eine Öffnung54 , eine erste strukturierte Schicht60 , eine zweite Schicht61 , einen Einlasskanal62 , einen Auslasskanal65 , einen ersten Durchbruch63 vom Einlasskanal62 zur Kammer51 und einen zweiten Durchbruch64 von der Kammer51 zum Auslasskanal65 auf. Die mikrofluidische Kammer51 ist in die strukturierte erste Schicht60 integriert. Die mikrofluidische Vorrichtung55 ist wiederum unter Berücksichtigung der Gravitations- und/oder Zentrifugalkraft, welche in Richtung des Pfeils9 wirkt, anhand einer Längsrichtung59 der Kammer51 entsprechend den vorherigen Ausführungsformen ausgerichtet. Der Auslasskanal65 führt über den zweiten Durchbruch64 an dem unteren Ende der Kammer51 in die Kammer51 . Dieses untere Ende bildet eine Einmündung58 und ist halbkugelförmig gestaltet. Der erste Durchbruch63 vom Einlasskanal62 in die Kammer51 ist im oberen Bereich seitlich in der Kammer51 angeschlossen. Die Innenwand56 der Kammer51 weist gänzlich eine superhydrophobe Oberfläche52 auf. Die zweite Schicht61 ist an die erste Schicht60 angeordnet, so dass die Kanäle62 und65 ausgebildet werden. -
5 zeigt eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung75 . Die mikrofluidische Vorrichtung75 weist eine Kammer71 mit einer Innenwand76 mit einer superhydrophoben Oberfläche72 , eine erste strukturierte Schicht80 , eine zweite strukturierte Schicht81 , einen Einlasskanal82 , einen Auslasskanal85 , einen ersten Durchbruch83 vom Einlasskanal82 zur Kammer71 , einen zweiten Durchbruch84 von der Kammer71 zum Auslasskanal85 , eine dritte Schicht86 und einen Deckel87 auf. Die mikrofluidische Vorrichtung75 ist wiederum unter Berücksichtigung der Gravitations- und/oder Zentrifugalkraft, welche in Richtung des Pfeils9 wirkt, anhand einer Längsrichtung79 der Kammer71 entsprechend den vorherigen Ausführungsformen ausgerichtet. Der Auslasskanal82 führt über den zweiten Durchbruch84 an dem unteren Ende der Kammer in die Kammer71 . Dieses untere Ende bildet eine Einmündung78 und ist halbkugelförmig gestaltet. Der erste Durchbruch83 vom Einlasskanal82 in die Kammer71 ist im oberen Bereich seitlich in der Kammer71 angeschlossen. Die Innenwand der Kammer71 weist gänzlich eine superhydrophobe Oberfläche72 auf. Die erste Schicht80 ist derart strukturiert, dass die erste Schicht80 die Kammer71 und die einen wesentlichen Teil der Durchbrüche83 und84 ausbildet. Die zweite Schicht81 ist derart strukturiert, dass die zweite Schicht81 den Einlasskanal82 , den Auslasskanal85 und einen Teil der Durchbrüche83 und83 ausbildet. Die zweite Schicht81 ist an die erste Schicht80 derart angeordnet, dass die jeweiligen Teile der Durchbrüche83 und84 der ersten Schicht80 und zweiten Schicht in fluidischer Verbindung sind. Die dritte Schicht86 ist an die zweite Schicht81 angeordnet, so dass die Kanäle82 und85 ausgebildet werden. Der Deckel87 ist an der ersten Schicht80 derart angeordnet, dass der Deckel87 die Kammer71 an ihrer Oberseite verschließt. - Eine Flüssigkeit kann nun durch den Einlasskanal
82 und den ersten Durchbruch83 in die Kammer71 gepumpt werden. Alternativ kann eine Flüssigkeit bereits während der Herstellung der mikrofluidischen Vorrichtung75 vor Aufbringen des Deckels87 in die Kammer71 pipettiert oder dispensiert werden. Dies hat den Vorteil, dass eine einfache Vorlagerung von Flüssigkeiten möglich ist. Unter einem Einfluss der Gravitations- und/oder Zentrifugalkraft9 sammelt sich die Flüssigkeit in dem halbkugelförmig ausgelegten Bereich im Inneren der Kammer71 . Die an dem Kammerboden gesammelte Flüssigkeit kann nun durch das Anlegen eines pneumatischen Überdrucks an den Einlasskanal82 und/oder einen Unterdruck im Auslasskanal85 durch den zweiten Durchbruch84 in den Auslasskanal85 bewegt werden. - In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist der Betrag des Winkels zwischen der Längsrichtung
19 ,39 ,59 der Kammer1 ,31 ,51 und dem Vektor der resultierenden Gravitations- und/oder Zentrifugalkraft9 kleiner 5 Grad. - Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
5 ,35 ,51 kann eine Flüssigkeit, die beispielsweise unter Einfluss einer Gravitationskraft9 ist und sich in der Kammer1 ,31 ,51 befindet, zuverlässig von Luftblasen getrennt werden. Die Luftblasen können über die der Gravitationskraftrichtung abgewandte offene Kammerseite der Kammer entweichen. - In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die Oberfläche der inneren Seite der Kammer in einer Umgebung der Mündung eines Auslasskanals einen hydrophilen Bereich auf, z.B. 0,1 bis 1 mm, um sicherzustellen, dass der Auslasskanal von einer Flüssigkeit benetzt wird.
- Die erste Schicht
10 ,40 ,60 und/oder die zweite Schicht11 ,41 ,61 wird beispielsweise aus einem Polymer hergestellt, z.B. einem thermoplastischen Polymer, z.B. Polykarbonat, Polystyrol, Polypropylen oder einem zyklischen Olefin-Copolymer. - In einer weiteren Ausführungsform ist der Bereich der Innenwand der Kammer an ihrer Unterseite trichterförmig auslegt.
- In einer weiteren Ausführungsform weist die erfindungsgemäße mikrofluidische Vorrichtung eine Kammer mit einer superhydrophoben Oberfläche auf ihrer Innenwand und einer Öffnung auf. Eine Flüssigkeit kann dann beispielsweise manuell durch die Öffnung in die Kammer pipettiert oder automatisch dispensiert werden. Auf diese Weise kann ein Benutzer eine Probe von außen in die Kammer der mikrofluidischen Vorrichtung einbringen. Ggf. kann die Öffnung vom Benutzer anschließend mit einer Klebefolie oder einem Deckel verschlossen werden.
- In einer weiteren Ausführungsform wird die Verbindung zwischen der Kammer und dem Schichtverbund erst kurz vor Inbetriebnahme der mikrofluidischen Vorrichtung hergestellt, beispielsweise durch Aufklemmen, -stecken, -clipsen oder -kleben.
- In einer weiteren Ausführungsform befinden sich die Kanäle in der zweiten Schicht.
- Eine Herstellung einer erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung kann z. B. dadurch erfolgen, dass die mikrofluidische Kammer und die erste und/oder zweite Schicht durch Spritzgießen, Heißprägen, Blasformen und/oder Fräsen erfolgt. Eine Verbindung der Kammer und der Schichten kann beispielsweise durch Kleben, Lamination und/oder Schweißen, insbesondere Lösemittel-, Ultraschall- oder Laserdurchstrahlschweißen, erfolgen.
- Die Herstellung einer superhydrophoben Oberfläche für die Innenwand der Kammer einer erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung kann beispielsweise durch Aufbringen von hydrophobisierten Partikeln (Beads), durch Fertigung der Kammer aus Polytetrafluorethylen, Anätzen der Oberfläche mittels Plasma, Aufrauen der Oberfläche und Hydrophobisierung durch Aufbringen einer Dünnschicht eines hydrophoben Polymers, Electrospinning von hydrophoben Fasern, Einbringen von mikrostrukturierten hydrophobisierten Siliziumplättchen in die Innenwand der Kammer und/oder einen Sol-Gel-Prozess erfolgen.
- In einer weiteren Ausführungsform kann die mikrofluidische Vorrichtung weitere mikrofluidische, elektrische oder optische Komponenten wie z. B. Pumpen, Mischer, weitere Kammern bzw. Reservoire, Biosensoren und/oder Prismen enthalten.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- US 20060029808 [0003]
Claims (9)
- Mikrofluidische Vorrichtung (
5 ,35 ,55 ,75 ) mit einer Kammer (1 ,31 ,51 ,71 ) zur Lagerung einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (1 ,31 ,51 ,71 ) auf einer Innenwand (6 ,36 ,56 ,76 ) wenigstens teilweise eine hydrophobe oder superhydrophobe Oberfläche (2 ,32 ,52 ,72 ) aufweist. - Mikrofluidische Vorrichtung (
5 ,35 ,55 ,75 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (1 ,31 ,51 ,71 ) im Betriebszustand derart positioniert ist, dass mindestens eine Einmündung (21 ,48 ,58 ,78 ) eines in die Kammer (1 ,31 ,51 ,75 ) mündenden Kanals (12 ,15 ,42 ,45 ,65 ,85 ) in eine Richtung (9 ) einer auf die Flüssigkeit wirkenden Gravitationskraft und/oder Zentrifugalkraft gerichtet ist. - Mikrofluidische Vorrichtung (
5 ,35 ,55 ,75 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einmündung (21 ,48 ,58 ,78 ) an einer trichterförmig oder halbkugelförmig ausgelegten Innenwand (6 ,36 ,56 ,76 ) angeordnet ist. - Mikrofluidische Vorrichtung (
5 ,35 ,55 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die mikrofluidische Vorrichtung (5 ,35 ,55 ) eine erste Schicht (10 ,40 ,60 ) und eine zweiten Schicht (11 ,41 ,61 ) aufweist, wobei wenigstens eine Schicht (10 ,40 ,60 ) strukturiert ist, und dass die Schichten (10 ,40 ,60 ,11 ,41 ,61 ) derart verbunden sind, dass zwischen ihnen der Kanal (12 ,15 ,42 ,45 ,62 ,65 ) ausgebildet wird. - Mikrofluidische Vorrichtung (
5 ,35 ,55 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (1 ,31 ,51 ) mindestens eine Öffnung (4 ,34 ,54 ) für einen Druckausgleich, das Anlegen eines Überdrucks oder das Einbringen von Flüssigkeiten aufweist. - Mikrofluidische Vorrichtung (
5 ,35 ,55 ,75 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die superhydrophobe Oberfläche (2 ,32 ,52 ,72 ) höchstens eine Kontaktwinkelhysterese von 10 Grad aufweist. - Mikrofluidische Vorrichtung (
5 ,35 ,55 ,75 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die superhydrophobe Eigenschaft der Oberfläche (2 ,32 ,52 ,72 ) durch auf die Oberfläche (2 ,32 ,52 ,72 ) aufgebrachte hydrophobe Mikropartikel, durch eine auf die Oberfläche (2 ,32 ,52 ,72 ) aufgebrachte hydrophobe Polymerschicht, durch Electrospinning von hydrophoben Fasern, durch Einbringen von mikrostrukturierten, hydrophobisierten Siliziumplättchen, durch einen Sol-Gel-Prozess und/oder Anätzen mittels Plasma entsteht. - Verfahren zur Befüllung und Entleerung einer Kammer (
1 ,31 ,51 ,71 ), die auf einer Innenwand (6 ,36 ,56 ,76 ) wenigstens teilweise eine superhydrophobe Oberfläche (2 ,32 ,52 ,72 ) aufweist, mit den Schritten a. Ausrichten der Kammer (1 ,31 ,51 ,71 ) in einem Feld einer Gravitationskraft und/oder Zentrifugalkraft (9 ), b. Befüllen der Kammer (1 ,31 ,51 ,71 ) über einen Einlasskanal (12 ,42 ,62 ,82 ) mit einer Flüssigkeit, c. Speicherung der Flüssigkeit in der Kammer (1 ,31 ,51 ,71 ), und d. Entleeren der Kammer (1 ,31 ,51 ,71 ) über einen Auslasskanal (15 ,45 ,65 ,85 ). - Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (
1 ,31 ,51 ,71 ) mit einer weiteren Flüssigkeit vor dem Entleeren befüllt und die weitere Flüssigkeit mit der ersten Flüssigkeit gemischt wird.
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