EP2808082A1 - Vorrichtung mit Membrane zur vorgegebener Fluidverdrängung - Google Patents

Vorrichtung mit Membrane zur vorgegebener Fluidverdrängung Download PDF

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EP2808082A1
EP2808082A1 EP14164960.8A EP14164960A EP2808082A1 EP 2808082 A1 EP2808082 A1 EP 2808082A1 EP 14164960 A EP14164960 A EP 14164960A EP 2808082 A1 EP2808082 A1 EP 2808082A1
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EP
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layer
chamber
opening
interior
regions
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EP14164960.8A
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Thomas BRETTSCHNEIDER
Daniel Czurratis
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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    • B01L2400/0487—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics

Definitions

  • Lab-on-a-chip systems are microfluidic devices in which a plurality of functionalities of a macroscopic laboratory are housed on a plastic credit card sized plastic substrate, for example, and miniaturized complex biological, diagnostic, chemical or physical processes can take place. In many cases, such systems include polymer-based multi-layer constructions.
  • the document DE 10 2011 078 976 A1 shows, for example, a microfluidic device comprising two superimposed layers and an intermediate membrane. By pressurization, the membrane expands into a cavity of one of the two layers and can thereby displace a fluid in the cavity.
  • the invention relates to a device, in particular a microfluidic device, which has a chamber with at least one opening and a layer, in particular a stretchable membrane.
  • the layer is at least partially on an inner side of the chamber so that it closes the first opening.
  • a part of the layer is connected to the inside of the chamber so that when pressure is applied from outside the chamber through the first opening on the layer, the layer at least partially into an interior of the chamber expands and the part of the layer from the inside of the chamber at a predetermined extent of the layer dissolves in the interior of the chamber.
  • the connection of the part of the layer with the inside of the chamber only dissolves again for a given expansion of the layer, the spatial and temporal extension of the layer into the interior of the chamber is influenced.
  • the expansion of the layer into predetermined regions of the interior of the chamber can thus be delayed in time. This is particularly advantageous when fluids are to be displaced out of the chamber along a predetermined preferred direction.
  • the part of the layer is connected to the inside of the chamber in such a predetermined structure that upon pressurization through the first opening on the layer one direction, in particular a predetermined depending on the extent of the layer direction, the Extension of the layer is set in the interior of the chamber.
  • the structure comprises, starting from the first opening, a succession of alternating first and second regions, wherein in the first regions the layer is connected to the inside of the chamber and in the second regions the layer is not connected to the inside of the chamber.
  • the advantage of such a zone-wise connection of the layer to the inside of the chamber is, in addition to influencing the direction of expansion of the layer, also influencing a speed of expansion by specifying a respective shape and size of the first and second regions.
  • the sizes of the first and second regions are set such that a quotient of a size of a first region to a size of a second region adjacent to the first region having a distance of the first and second regions increasing from the first aperture decreases.
  • Invention increases the quotient with increasing distance of the first and the second area. It is particularly advantageous in these two developments that a predetermined acceleration or a predetermined delay of the expansion of the layer can be realized independently of a possible active control of the expansion speed of the layer by varying the applied pressure.
  • the layer is at least partially connected to the inside of the chamber such that an expansion of the layer in the interior of the chamber displaces an interior fluid within the interior at least partially through a second opening.
  • a second opening preferably selected parts or regions of the layer are connected to the inside of the chamber, so that an expansion of the layer and the associated displacement of the fluid through the second opening, an early closing of the second opening is prevented by the expanding layer.
  • the part of the layer is connected to the inside of the chamber to different degrees such that one direction, in particular a direction predetermined by the extent of the layer, is defined in the interior of the chamber.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of the device 10 according to the invention in the form of a sandwich-like layer structure, which comprises a first substrate 11, a second substrate 12 and an expansible layer 13 arranged therebetween, for example a stretchable polymer membrane.
  • a chamber 14 Between the first substrate 11 and the second substrate 12 is a chamber 14 through a recess in the first substrate 11, wherein an inside of the chamber 14 is formed by a side of the second substrate 12, on which the layer 13 abuts.
  • the second substrate 12 has a first fluid channel 15.
  • One end of the first fluid channel 15 forms a first opening 16 in the chamber 14, wherein the first opening 16 is closed by the layer 13.
  • the first substrate 11 preferably has a second fluid channel 17, which is fluidically coupled to the chamber 14 via a second opening 18.
  • An interior of the chamber 14 is thus bounded by the layer 13 and the first substrate 11 and preferably has a fluidic connection to a second opening 18.
  • the side of the second substrate 12 facing the layer 13 partially forms an inner side of the chamber 14 against which the layer 13 rests.
  • thermoplastics such as polycarbonate, polypropylene, polyethylene, polymethyl methacrylate, cyclo-olefin polymer or cyclo-olefin copolymer can be used, while the stretchable layer 1 is preferably made of an elastomer, a thermoplastic elastomer, a thermoplastic or a hot-melt adhesive film.
  • the thickness of the substrates 11, 12 is preferably between 0.5 and 5 mm, and the thickness of the layer 13 is preferably selected from a range of 5 to 300 ⁇ m.
  • the volume of the chamber 14 is preferably between 1 and 1000 ⁇ l.
  • the substrates together with required structures such as recesses and channels can preferably be produced by milling, injection molding, hot stamping or laser structuring.
  • FIG. 2 shows a cross section corresponding to the in FIG. 1 drawn section line AA 'by the exemplary embodiment of the device according to the invention.
  • the layer 13 is connected in a first region 21 with a surface of the second substrate 12 adjoining the layer 13 such that when the first opening 16 is pressurized onto the layer 13, the layer 13 is at a predetermined extent from the surface of the second Substrate 12 in the first region 21 dissolves again.
  • the layer 13 is not connected to the second substrate 12.
  • the first region 21 and the second region 22 jointly cover the recess in the first substrate 11 and thus together form an inner side of the chamber 14.
  • the layer 13 is advantageously connected both to the first substrate 11 and to the second substrate 12.
  • the first region 21 is selected to be significantly larger than the second region 22.
  • This is advantageously accompanied both by a well-defined arrangement of the layer 13 along the second substrate 12 and a well-defined volume of the chamber 14.
  • An influence of gravity which could result in an unwanted expansion of the layer 13 into the interior of the chamber 14, is thereby limited to the significantly smaller second region 22.
  • an undesired expansion or bulging of the layer 13 is reduced by an internal stress of the layer 13
  • the bonding of the substrates 11, 12 and the layer 13 is preferably carried out by laser transmission welding.
  • the wavelength of the laser light is preferably selected from the range between 500 and 1600 nm, more preferably about 10 ⁇ 3 nm, most preferably about 1064 nm.
  • the laser can be used in pulse mode or preferably in continuous wave mode.
  • the frequency of the laser light is preferably selected from the range between 500 Hz and 500 kHz, more preferably about 4 kHz.
  • the power of the laser light is preferably selected from the range between 100 mW and 10,000 mW, more preferably about 700 mW.
  • the feed rate of the laser during welding is preferably selected from the range between 1 mm / s and 1000 mm / s, more preferably about 20 mm / s.
  • the spot size of the laser beam is preferably selected from the range between 0.05 mm and 10 mm, more preferably about 1 mm.
  • FIG. 3 shows the exemplary embodiment of the device 10 according to the invention FIGS. 1 and 2 at different times t1, t2, t3, t4, t5.
  • a pressure of a first fluid within the chamber 14 is at least equal to a pressure of a second fluid, preferably gas, in the first fluid channel 15.
  • the first fluid is separated from the second fluid by the layer 13.
  • the layer 13 is connected in the first region 21 to the surface of the second substrate 12.
  • the first opening 16 is located in the chamber 14 in the second region 22 of the layer 13. In the immediate vicinity of the first opening 16, the layer 13 is thus preferably not connected to the substrate 12.
  • the pressure in the first fluid channel 15 has been increased, so that a portion 33 of the layer 13 in the second region 22 has expanded into the interior of the chamber 14.
  • a part of the located in the chamber 14 second fluid displaced by the second opening 18 in the second fluid channel 17.
  • the layer 13 has also partially in the second with a corresponding pressure increase, preferably in the range of a relative pressure of 0.1 to 10 bar, more preferably in the range of 0.5 to 2 bar Region 22 again detached from the second substrate 12.
  • the associated enlargement of the extending into the interior of the chamber portion 33 of the layer 13 has displaced further second fluid through the second fluid channel 17.
  • an average direction 35, 36, 37, 38 of the extension of the portion 33 of the layer 13 has changed continuously, which successively points to the second opening 18 of the second fluid channel with increasing expansion.
  • a direction of the extent of the portion 33 of the layer 13 is advantageously also predetermined as a function of the extent of the part 33.
  • the layer 13 has closed the second opening 18, after almost all the second fluid has been displaced through the second fluid channel 17 due to the further expansion of the part 33 of the layer 13.
  • FIG. 4 shows a cross section corresponding to the in FIG. 1 drawn section line AA 'by an alternative embodiment of the device according to the invention.
  • the layer 13 is connected in a predetermined structure with a surface forming an inner wall of the chamber 14 of the second substrate 12.
  • the structure has a sequence of alternating first regions 21 and second regions 22, wherein in the first regions 21, the layer 13 is connected to the inside of the chamber 14 and in the second regions 22, the layer 13 with the inside of the chamber 14th not connected.
  • the FIG. 4 shows an example realization of the structure with areas 21, 22 in the form of rectangular strips, wherein all strips have approximately equal lengths, but different widths.
  • the local and temporal extent of the part 33 of the layer 13 can be influenced in a targeted manner when pressure is applied through the first opening 18.
  • the sizes of the regions 21, 22 are selected such that a quotient of a variable of one of the first regions 21 to a size of one at the respective first region 21 adjacent second region 22 decreases with a to the first opening 16 increasing distance of the respective first and second regions 21, 22.
  • This variant of the structure is in FIG. 4 shown. Starting from the first opening 16, the width of the strips of the first regions 21 decreases continuously in the direction of the preferred second fluid channel 17, while the width of the strips of the second regions 22 remains approximately constant.
  • the ratio of the size of a first region 21 to the size of an adjacent second region 22 thus decreases the farther the strips are from the first aperture 16.
  • the sizes of the regions 21, 22 may be selected such that a quotient of a size of one of the first regions 21 to a size of a second region 22 adjoining the respective first region 21 with a distance of the respective first one increasing from the first opening 16 and the second area 21, 22 increases. This results in a favorable delay expansion of the portion 33 of the layer 13 in the chamber 14 to the sequence.
  • FIG. 5 shows a cross section corresponding to the in FIG. 1 drawn section line AA 'by a further alternative embodiment of the device according to the invention.
  • the layer 13 is bonded in a predetermined structure to a surface of the second substrate 12, the surface forming an inner wall of the chamber 14.
  • the structure has a first region 21, in which the layer 13 is connected to the inside of the chamber 14, and a second region 22, in which the layer 13 is not connected to the inside of the chamber 14.
  • the first area 21 has Preferably, the shape of an isosceles triangle whose tip points in the direction of the first opening 16 and the base is arranged in the direction of the preferred second fluid channel 17. When pressure is applied to the layer 13 through the first opening 16, the layer 13 first expands in the second area 22 around the triangular first area 21.
  • FIG. 5 illustrated embodiment thus an exemplary way, as by a suitably structured partial connection of the layer 13 with the second substrate 12, a spatial extent of the layer 13 can be influenced.
  • a direction of expansion which varies as a function of the extent of the layer 13 can be predetermined.
  • the layer 13 which expands into the interior of the chamber 14 can also act on a bag, for example a hose or foil bag, located in the chamber 14.
  • a bag for example a hose or foil bag
  • targeted pressure can be exerted by the portion 33 of the layer 13 which expands into the interior of the chamber 14 onto a predetermined region of the bag.
  • a defined pressure acting on the bag is exceeded, the bag may burst and a substance or a fluid in the bag may be released.
  • the average direction 35, 36, 37, 38 of the extension of the portion 33 of the layer 13 is predetermined by suitable structure of the compound so that the portion 33 of the layer 13, the bag only in Partially contacted an area away from the predetermined breaking point.
  • the predetermined breaking point is not obscured by the layer 13 and allows uninterrupted emptying of the bag after the pressure exerted by the layer 13 causing bursting of the bag at the predetermined breaking point.

Abstract

Einrichtung (10), insbesondere mikrofluidische Einrichtung, mit einer Kammer (14), wobei die Kammer (14) mindestens eine erste Öffnung (16) aufweist, und mit einer Schicht (13), insbesondere einer dehnbaren Membran, welche zumindest teilweise an einer Innenseite der Kammer (14) so anliegt, dass sie die erste Öffnung (16) verschließt, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Umgebung der ersten Öffnung (16) ein Teil der Schicht (13) mit der Innenseite der Kammer (14) so verbunden ist, dass bei einer Druckbeaufschlagung von außerhalb der Kammer (14) durch die erste Öffnung (16) auf die Schicht (13) sich die Schicht (13) zumindest teilweise in einen Innenraum der Kammer (14) ausdehnt und sich der Teil der Schicht (13) von der Innenseite der Kammer (14) bei einer vorgegebenen Ausdehnung der Schicht (13) in den Innenraum der Kammer (14) löst.

Description

    Stand der Technik
  • Lab-on-a-chip-Systeme sind mikrofluidische Vorrichtungen, in denen mehrere Funktionalitäten eines makroskopischen Labors auf einem beispielsweise kreditkartengroßen Kunststoffsubstrat untergebracht sind und komplexe biologische, diagnostische, chemische oder physikalische Prozesse miniaturisiert ablaufen können. In vielen Fällen umfassen solche Systeme polymerbasierte Mehrschichtaufbauten. Das Dokument DE 10 2011 078 976 A1 zeigt beispielsweise eine mikrofluidische Vorrichtung, welche zwei übereinander angeordnete Schichten und eine zwischenangeordnete Membran umfasst. Durch Druckbeaufschlagung dehnt sich die Membran in eine Kavität einer der beiden Schichten aus und kann dabei ein in der Kavität befindliches Fluid verdrängen.
    • Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine, insbesondere mikrofluidische, Einrichtung, welche eine Kammer mit mindestens einer Öffnung und eine Schicht, insbesondere eine dehnbare Membran, aufweist. Die Schicht liegt dabei zumindest teilweise an einer Innenseite der Kammer so an, dass sie die erste Öffnung verschließt. Erfindungsgemäß ist in einer Umgebung der ersten Öffnung ein Teil der Schicht mit der Innenseite der Kammer so verbunden, dass bei einer Druckbeaufschlagung von außerhalb der Kammer durch die erste Öffnung auf die Schicht sich die Schicht zumindest teilweise in einen Innenraum der Kammer ausdehnt und sich der Teil der Schicht von der Innenseite der Kammer bei einer vorgegebenen Ausdehnung der Schicht in den Innenraum der Kammer löst.
  • Dadurch, dass sich erfindungsgemäß die Verbindung des Teils der Schicht mit der Innenseite der Kammer erst bei einer vorgegebenen Ausdehnung der Schicht wieder löst, wird die räumliche und zeitliche Ausdehnung der Schicht in den Innenraum der Kammer beeinflusst. Vorteilhafterweise kann somit die Ausdehnung der Schicht in vorgegebene Bereiche des Innenraums der Kammer zeitlich verzögert werden. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn Fluide entlang einer vorgegebenen Vorzugsrichtung aus der Kammer verdrängt werden sollen.
  • In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Teil der Schicht mit der Innenseite der Kammer in einer derart vorgegebenen Struktur verbunden, dass bei der Druckbeaufschlagung durch die erste Öffnung auf die Schicht eine Richtung, insbesondere eine in Abhängigkeit der Ausdehnung der Schicht vorgegebene Richtung, der Ausdehnung der Schicht in den Innenraum der Kammer festgelegt ist. Durch eine entsprechende Struktur kann somit nicht nur eine Vorzugsrichtung für die Verdrängung eines Fluids vorgegeben werden, sondern mit der Änderung der Richtung der Ausdehnung der Schicht auch eine Änderung der Vorzugsrichtung erreicht werden.
  • Vorzugsweise umfasst die Struktur ausgehend von der ersten Öffnung eine Abfolge von einander abwechselnden ersten und zweiten Bereichen, wobei in den ersten Bereichen die Schicht mit der Innenseite der Kammer verbunden ist und in den zweiten Bereichen die Schicht mit der Innenseite der Kammer nicht verbunden ist. Der Vorteil einer solchen bereichsweisen Verbindung der Schicht mit der Innenseite der Kammer liegt neben einer Beeinflussung der Richtung der Ausdehnung der Schicht auch in einer Beeinflussung einer Geschwindigkeit der Ausdehnung durch Vorgabe einer jeweiligen Form und Größe der ersten und zweiten Bereiche.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Größen der ersten und zweiten Bereiche derart festgelegt, dass ein Quotient einer Größe eines ersten Bereichs zu einer Größe eines an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereichs mit einem zu der ersten Öffnung zunehmenden Abstand des ersten und des zweiten Bereichs abnimmt. In einer alternativen Weiterbildung der Erfindung nimmt der Quotient mit zunehmendem Abstand des ersten und des zweiten Bereichs zu. Besonders vorteilhaft ist an diesen beiden Weiterbildungen, dass unabhängig von einer möglichen aktiven Steuerung der Ausdehnungsgeschwindigkeit der Schicht durch Variation des beaufschlagten Drucks eine vorgegebene Beschleunigung beziehungsweise eine vorgegebene Verzögerung der Ausdehnung der Schicht realisiert werden kann.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Schicht zumindest teilweise mit der Innenseite der Kammer derart verbunden, dass durch eine Ausdehnung der Schicht in den Inneraum der Kammer ein im Innenraum befindliches Fluid zumindest teilweise durch eine zweite Öffnung aus dem Innenraum verdrängt wird. Dabei werden vorzugsweise ausgewählte Teile oder Bereiche der Schicht mit der Innenseite der Kammer verbunden, so dass bei einer Ausdehnung der Schicht und der damit verbundenen Verdrängung des Fluids durch die zweite Öffnung ein frühzeitiges Verschließen der zweiten Öffnung durch die sich ausdehnende Schicht verhindert wird.
  • In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Teil der Schicht mit der Innenseite der Kammer derart unterschiedlich stark verbunden, dass eine Richtung, insbesondere eine in Abhängigkeit der Ausdehnung der Schicht vorgegebene Richtung, der Ausdehnung in den Innenraum der Kammer festgelegt ist.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
    • Figur 1
    eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Kammer und einer dehnbaren Schicht,
    Figur 2
    eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Figur 1,
    Figur 3
    eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung basierend auf Figur 1 mit einer Ausdehnung der Schicht zu verschiedenen Zeitpunkten,
    Figur 4
    eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung basierend auf Figur 2 mit einer möglichen Struktur der teilweisen Verbindung der Schicht mit einer Innenseite der Kammer,
    Figur 5
    eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung basierend auf Figur 2 mit einer alternativen Struktur der teilweisen Verbindung.
    Ausführungsformen der Erfindung
  • Figur 1 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 in Form eines sandwich-artigen Schichtaufbaus, welche ein erstes Substrat 11, ein zweites Substrat 12 sowie eine dazwischen angeordnete dehnbare Schicht 13, beispielsweise eine dehnbare Polymermembran, umfasst. Zwischen dem ersten Substrat 11 und dem zweiten Substrat 12 befindet sich eine Kammer 14 durch eine Ausnehmung im ersten Substrat 11, wobei eine Innenseite der Kammer 14 durch eine Seite des zweiten Substrats 12 gebildet wird, an welcher die Schicht 13 anliegt. Das zweite Substrat 12 weist einen ersten Fluidkanal 15 auf. Ein Ende des ersten Fluidkanals 15 bildet eine erste Öffnung 16 in die Kammer 14, wobei die erste Öffnung 16 von der Schicht 13 verschlossen ist. Das erste Substrat 11 weist vorzugsweise einen zweiten Fluidkanal 17 auf, welcher über eine zweite Öffnung 18 mit der Kammer 14 fluidisch gekoppelt ist. Ein Innenraum der Kammer 14 ist somit von der Schicht 13 und dem ersten Substrat 11 begrenzt und weist vorzugsweise eine fluidische Verbindung zu einer zweiten Öffnung 18 auf. Die der Schicht 13 zugewandte Seite des zweiten Substrats 12 bildet darüber hinaus teilweise eine Innenseite der Kammer 14, an welcher die Schicht 13 anliegt.
  • Als Materialien für das erste Substrat 11 und das zweite Substrat 12 können vorzugsweise Thermoplaste, beispielsweise Polycarbonat, Polypropylen, Polyethylen, Polymethylmethacrylat, Cyclo-Olefin-Polymer oder Cyclo-Olefin-Copolymer verwendet werden, während die dehnbare Schicht 1 bevorzugt aus einem Elastomer, einem thermoplastischen Elastomer, einer Thermoplaste oder eine Heißklebefolie besteht. Die Dicke der Substrate 11, 12 beträgt vorzugsweise zwischen 0,5 und 5 mm und die Dicke der Schicht 13 wird bevorzugt aus einem Bereich von 5 bis 300 µm gewählt. Das Volumen der Kammer 14 beträgt vorzugsweise zwischen 1 und 1000 µl. Die Substrate samt benötigter Strukturen wie beispielsweise Ausnehmungen und Kanäle können vorzugsweise durch Fräsen, Spritzguss, Heißprägen oder Laserstrukturierung erzeugt werden.
  • Figur 2 zeigt einen Querschnitt entsprechend der in Figur 1 eingezeichneten Schnittlinie A-A' durch die beispielhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Schicht 13 ist in einem ersten Bereich 21 so mit einer an die Schicht 13 angrenzenden Oberfläche des zweiten Substrats 12 verbunden, dass bei einer Druckbeaufschlagung durch die erste Öffnung 16 auf die Schicht 13 sich die Schicht 13 bei einer vorgegebenen Ausdehnung von der Oberfläche des zweiten Substrats 12 im ersten Bereich 21 wieder löst. In einem zweiten Bereich 22 ist die Schicht 13 nicht mit dem zweiten Substrat 12 verbunden. Bevorzugt decken der erste Bereich 21 und der zweite Bereich 22 gemeinsam die Ausnehmung in dem ersten Substrat 11 ab und bilden somit gemeinsam eine Innenseite der Kammer 14 aus. In einem dritten Bereich 23 ist die Schicht 13 vorteilhafterweise sowohl mit dem ersten Substrat 11 als auch mit dem zweiten Substrat 12 verbunden.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird der erste Bereich 21 deutlich größer als der zweite Bereich 22 gewählt. Damit geht vorteilhafterweise sowohl eine wohldefinierte Anordnung der Schicht 13 entlang des zweiten Substrats 12 als auch ein wohldefiniertes Volumen der Kammer 14 einher. Ein Einfluss der Schwerkraft, welcher eine ungewünschte Ausdehnung der Schicht 13 in den Innenraum der Kammer 14 zur Folge haben könnte, wird dadurch auf den deutlich kleineren zweiten Bereich 22 beschränkt. Ebenso wird eine ungewünschte Ausdehnung oder Auswölbung der Schicht 13 durch eine Eigenspannung der Schicht 13 reduziert
  • Das Verbinden der Substrate 11, 12 und der Schicht 13 erfolgt vorzugsweise durch Laserdurchstrahlschweißen. Um eine wieder lösbare Verbindung der Schicht 13 mit der Oberfläche des zweiten Substrats 12 im ersten Bereich 21 zu realisieren, werden die folgenden bevorzugten Werte der Schweißparameter vorgeschlagen. Die Wellenlänge des Laserlichts wird bevorzugt aus dem Bereich zwischen 500 und 1600 nm gewählt, besonders bevorzugt circa 10^3 nm, ganz besonders bevorzugt circa 1064 nm. Der Laser kann dabei im Pulsbetrieb oder bevorzugt im Dauerstrichbetrieb verwendet werden. Die Frequenz des Laserlichts wird bevorzugt aus dem Bereich zwischen 500 Hz und 500 kHz gewählt, besonders bevorzugt circa 4 kHz. Die Leistung des Laserlichts wird bevorzugt aus dem Bereich zwischen 100 mW und 10000 mW gewählt, besonders bevorzugt circa 700 mW. Die Vorschubgeschwindigkeit des Lasers beim Schweißen wird bevorzugt aus dem Bereich zwischen 1 mm/s und 1000 mm/s gewählt, besonders bevorzugt circa 20 mm/s. Die Spotgröße des Laserstrahls wird bevorzugt aus dem Bereich zwischen 0,05 mm und 10 mm gewählt, besonders bevorzugt circa 1 mm. Durch eine Variation der Laserparameter während des Schweißens kann eine lokal unterschiedliche starke Verbindung der Schicht 13 mit der Oberfläche des zweiten Substrats 12 erreicht werden. Dadurch löst sich die Schicht 13 bei Druckbeaufschlagung zuerst in Bereichen mit weniger starker Verbindung. Insbesondere kann durch eine solche lokal unterschiedlich starke Verbindung die Richtung der Ausdehnung der Schicht 13 in den Innenraum der Kammer 14 bei Druckbeaufschlagung beeinflusst werden.
  • Figur 3 zeigt die beispielhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 aus Figur 1 und 2 zu verschiedenen Zeitpunkten t1, t2, t3, t4, t5. Zu einem ersten Zeitpunkt t1 ist ein Druck eines ersten Fluids innerhalb der Kammer 14 mindestens gleich groß einem Druck eines zweiten Fluids, vorzugsweise Gas, im ersten Fluidkanal 15. Dabei ist das erste Fluid von dem zweiten Fluid durch die Schicht 13 getrennt. Die Schicht 13 ist im ersten Bereich 21 mit der Oberfläche des zweiten Substrats 12 verbunden. Bevorzugt befindet sich die erste Öffnung 16 in die Kammer 14 im zweiten Bereich 22 der Schicht 13. In unmittelbarer Umgebung um die erste Öffnung 16 ist die Schicht 13 somit bevorzugt nicht mit dem Substrat 12 verbunden. Zu einem zweiten Zeitpunkt t2 wurde der Druck im ersten Fluidkanal 15 erhöht, so dass sich ein Teil 33 der Schicht 13 im zweiten Bereich 22 in den Innenraum der Kammer 14 ausgedehnt hat. Vorteilhafterweise wird durch diese Ausdehnung ein Teil des sich in der Kammer 14 befindlichen zweiten Fluids durch die zweite Öffnung 18 in den zweiten Fluidkanal 17 verdrängt.
  • Zu einem späteren dritten Zeitpunkt t3 und einem darauffolgenden vierten Zeitpunkt t4 hat sich bei entsprechender Druckerhöhung, bevorzugt im Bereich eines Relativdrucks von 0,1 bis 10 Bar, besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 2 Bar, die Schicht 13 auch teilweise im zweiten Bereich 22 wieder von dem zweiten Substrat 12 gelöst. Die damit verbundene Vergrößerung des sich in den Innenraum der Kammer ausdehnenden Teils 33 der Schicht 13 hat weiteres zweites Fluid durch den zweiten Fluidkanal 17 verdrängt. Dabei hat sich auch eine gemittelte Richtung 35, 36, 37, 38 der Ausdehnung des Teils 33 der Schicht 13 stetig geändert, welche bei zunehmender Ausdehnung sukzessive auf die zweite Öffnung 18 des zweiten Fluidkanals weist. Durch die teilweise Verbindung der Schicht 13 mit dem zweiten Substrat 12 im ersten Bereich 21 wird somit vorteilhafterweise auch eine Richtung der Ausdehnung des Teils 33 der Schicht 13 abhängig von der Ausdehnung des Teils 33 vorgegeben.
  • Zu einem noch späteren Zeitpunkt t5 hat die Schicht 13 die zweite Öffnung 18 verschlossen, nachdem durch die weitere Ausdehnung des Teils 33 der Schicht 13 fast das gesamte zweite Fluid durch den zweiten Fluidkanal 17 verdrängt worden ist.
  • Figur 4 zeigt einen Querschnitt entsprechend der in Figur 1 eingezeichneten Schnittlinie A-A' durch eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Schicht 13 ist in einer vorgegebenen Struktur mit einer Oberfläche, welche eine Innenwand der Kammer 14 bildet, des zweiten Substrats 12 verbunden. Die Struktur weist dabei eine Abfolge von einander abwechselnden ersten Bereichen 21 und zweiten Bereichen 22 auf, wobei in den ersten Bereichen 21 die Schicht 13 mit der Innenseite der Kammer 14 verbunden ist und in den zweiten Bereichen 22 die Schicht 13 mit der Innenseite der Kammer 14 nicht verbunden ist. Die Figur 4 zeigt eine beispielsweise Realisierung der Struktur mit Bereichen 21, 22 in Form von rechteckigen Streifen, wobei alle Streifen ungefähr gleiche Längen, aber unterschiedliche Breiten aufweisen.
  • Durch die Wahl unterschiedlicher Größen der Bereiche 21, 22 kann die örtliche und zeitliche Ausdehnung des Teils 33 der Schicht 13 bei Druckbeaufschlagung durch die erste Öffnung 18 gezielt beeinflusst werden. Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn bei einer Abfolge von einander abwechselnden ersten Bereichen 21 und zweiten Bereichen 22 die Größen der Bereiche 21, 22 so gewählt werden, dass ein Quotient einer Größe jeweils eines der ersten Bereiche 21 zu einer Größe eines an den jeweiligen ersten Bereich 21 angrenzenden zweiten Bereichs 22 mit einem zu der ersten Öffnung 16 zunehmendem Abstand der jeweiligen ersten und zweiten Bereiche 21, 22 abnimmt. Diese Variante der Struktur ist in Figur 4 gezeigt. Ausgehend von der ersten Öffnung 16 nimmt die Breite der Streifen der ersten Bereiche 21 in Richtung des vorzugsweisen zweiten Fluidkanals 17 stetig ab, während die Breite der Streifen der zweiten Bereiche 22 ungefähr konstant bleibt. Das Verhältnis der Größe eines ersten Bereichs 21 zu der Größe eines angrenzenden zweiten Bereichs 22 nimmt somit ab, je weiter sich die Streifen von der ersten Öffnung 16 entfernt befinden. Dies hat den Vorteil, dass sich die Ausdehnung des Teils 33 der Schicht 13 in die Kammer 14 bei Druckerhöhung überproportional beschleunigt. Alternativ können die Größen der Bereiche 21, 22 so gewählt werden, dass ein Quotient einer Größe jeweils eines der ersten Bereiche 21 zu einer Größe eines an den jeweiligen ersten Bereich 21 angrenzenden zweiten Bereichs 22 mit einem zu der ersten Öffnung 16 zunehmendem Abstand der jeweiligen ersten und des zweiten Bereiche 21, 22 zunimmt. Dies hat eine vorteilhafte Verzögerung Ausdehnung des Teils 33 der Schicht 13 in die Kammer 14 zur Folge. Durch die gezielte Beeinflussung der Ausdehnung des Teils 33 der Schicht 14 kann vorteilhafterweise auch die Verdrängung eines sich in der Kammer 14 befindlichen Fluids gesteuert werden.
  • Figur 5 zeigt einen Querschnitt entsprechend der in Figur 1 eingezeichneten Schnittlinie A-A' durch eine weitere alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Schicht 13 ist in einer vorgegebenen Struktur mit einer Oberfläche des zweiten Substrats 12 verbunden, wobei die Oberfläche eine Innenwand der Kammer 14 bildet. Die Struktur weist dabei einen ersten Bereich 21, in dem die Schicht 13 mit der Innenseite der Kammer 14 verbunden ist, und einen zweiten Bereich 22 auf, in dem die Schicht 13 mit der Innenseite der Kammer 14 nicht verbunden ist. Der erste Bereich 21 hat dabei vorzugsweise die Form eines gleichschenkeligen Dreiecks, dessen Spitze in Richtung der ersten Öffnung 16 zeigt und dessen Basis in Richtung des vorzugsweisen zweiten Fluidkanals 17 angeordnet ist. Bei einer Druckbeaufschlagung durch die erste Öffnung 16 auf die Schicht 13 dehnt sich die Schicht 13 zuerst im zweiten Bereich 22 um den dreiecksförmigen ersten Bereich 21 aus. Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass die Verdrängung eines Fluids aus der Kammer 14 gezielt in Richtung der zweiten Öffnung 18 des zweiten Fluidkanals 17 erfolgt. Neben der in Figur 4 beispielhaft dargestellten Realisierung einer zeitlich gesteuerten Ausdehnung der Schicht 13 in den Innenraum der Kammer 14 offenbart die in Figur 5 dargestellte Ausführungsform somit eine beispielhafte Möglichkeit, wie durch eine geeignet strukturierte teilweise Verbindung der Schicht 13 mit dem zweiten Substrat 12 eine räumliche Ausdehnung der Schicht 13 beeinflusst werden kann. Insbesondere kann durch eine solche Struktur eine in Abhängigkeit der Ausdehnung der Schicht 13 veränderliche Richtung der Ausdehnung vorgegeben werden.
  • Statt auf ein Fluid kann die sich in den Innenraum der Kammer 14 ausdehnende Schicht 13 auch auf einen in der Kammer 14 befindlichen Beutel, beispielsweise einen Schlauch- oder Folienbeutel, einwirken. Dabei kann bei entsprechender Struktur der Verbindung der Schicht 13 mit dem zweiten Substrat 12 gezielt Druck durch den sich in den Innenraum der Kammer 14 ausdehnenden Teils 33 der Schicht 13 auf einen vorgegebenen Bereich des Beutels ausgeübt werden. Bei einem Überschreiten eines definierten auf den Beutel wirkenden Drucks kann der Beutel platzen und eine in dem Beutel befindliche Substanz oder ein Fluid freigesetzt werden. Bei einem Beutel mit einer Sollbruchstelle ist es besonders vorteilhaft, wenn die gemittelte Richtung 35, 36, 37, 38 der Ausdehnung des Teils 33 der Schicht 13 durch geeignete Struktur der Verbindung so vorgegeben wird, dass der Teil 33 der Schicht 13 den Beutel nur in einem Bereich abseits der Sollbruchstelle teilweise kontaktiert. Somit wird die Sollbruchstelle nicht durch die Schicht 13 verdeckt und eine unbeeinträchtige Entleerung des Beutels nach dem durch die Druck ausübende Schicht 13 verursachten Platzens des Beutels an der Sollbruchstelle ermöglicht.

Claims (8)

  1. Einrichtung (10), insbesondere mikrofluidische Einrichtung, mit mindestens einer Kammer (14), wobei die Kammer (14) mindestens eine erste Öffnung (16) aufweist, und mit einer Schicht (13), insbesondere einer dehnbaren Membran, welche zumindest teilweise an einer Innenseite der Kammer (14) so anliegt, dass sie die erste Öffnung (16) verschließt, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Umgebung der ersten Öffnung (14) ein Teil der Schicht (13) mit der Innenseite der Kammer (14) so verbunden ist, dass bei einer Druckbeaufschlagung von außerhalb der Kammer (14) durch die erste Öffnung (16) auf die Schicht (13) sich die Schicht (13) zumindest teilweise in einen Innenraum der Kammer (14) ausdehnt und sich der Teil der Schicht (13) von der Innenseite der Kammer (14) bei einer vorgegebenen Ausdehnung der Schicht (13) in den Innenraum der Kammer (14) löst.
  2. Einrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der Schicht (13) mit der Innenseite der Kammer (14) in einer derart vorgegebenen Struktur verbunden ist, dass bei der Druckbeaufschlagung durch die erste Öffnung (18) auf die Schicht (13) eine Richtung, insbesondere eine in Abhängigkeit der Ausdehnung der Schicht (13) vorgegebene Richtung, der Ausdehnung der Schicht (13) in den Innenraum der Kammer (14) festgelegt ist.
  3. Einrichtung (10) nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur ausgehend von der ersten Öffnung (16) eine Abfolge von einander abwechselnden ersten und zweiten Bereichen (21, 22) aufweist, wobei in den ersten Bereichen (21) die Schicht (13) mit der Innenseite der Kammer (14) verbunden ist und in den zweiten Bereichen (22) die Schicht (13) mit der Innenseite der Kammer (14) nicht verbunden ist.
  4. Einrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Quotient einer Größe jeweils eines der ersten Bereiche (21) zu einer Größe eines an den jeweiligen ersten Bereich (21) angrenzenden zweiten Bereichs (22) mit einem zu der ersten Öffnung (16) zunehmenden Abstand der jeweiligen ersten und zweiten Bereiche (21, 22) abnimmt.
  5. Einrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Quotient einer Größe jeweils eines der ersten Bereiche (21) zu einer Größe eines an den jeweiligen ersten Bereich (21) angrenzenden zweiten Bereichs (22) mit einem zu der ersten Öffnung (16) zunehmenden Abstand der jeweiligen ersten und zweiten Bereiche (21, 22) zunimmt.
  6. Einrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (14) eine zweite Öffnung (18) aufweist und dass die Schicht (13) zumindest teilweise mit der Innenseite der Kammer (14) derart verbunden ist, dass durch eine Ausdehnung der Schicht (14) in den Innenraum der Kammer (14) ein im Innenraum befindliches Fluid zumindest teilweise durch die zweite Öffnung (18) aus dem Innenraum verdrängt wird.
  7. Einrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der Schicht (13) mit der Innenseite der Kammer (14) örtlich derart unterschiedlich stark verbunden ist, dass eine Richtung, insbesondere eine in Abhängigkeit der Ausdehnung der Schicht (13) vorgegebene Richtung, der Ausdehnung in den Innenraum der Kammer (14) festgelegt ist.
  8. Verwendung einer Einrichtung (10) nach ein der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Innenraum der Kammer (14) ein Beutel, insbesondere ein Folienbeutel, angeordnet ist und dass durch die Ausdehnung der Schicht (13) gezielt ein Druck durch die Schicht (13) auf einen vorgegebenen Bereich des Folienbeutels ausgeübt wird.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2905079A1 (de) * 2014-02-10 2015-08-12 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Vorlagern eines Fluids in einem mikrofluidischen System, Verfahren zum Betreiben und Verfahren zum Herstellen einer solchen Vorrichtung
US11597091B2 (en) 2018-04-30 2023-03-07 BPG Sales and Technology Investments, LLC Robotic target alignment for vehicle sensor calibration
DE102021210725A1 (de) 2021-09-27 2023-03-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorrichtung, insbesondere mikrofluidische Vorrichtung, mit einer Freiform-Struktur zur Aufnahme von Flüssigkeit
DE102021210723A1 (de) 2021-09-27 2023-03-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorrichtung, insbesondere mikrofluidische Vorrichtung, mit einer Siegelfolie und Verfahren zur Herstellung
DE102021214094A1 (de) 2021-12-10 2023-06-15 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Wärmeleitfähige Siegelfolie für eine mikrofluidische Vorrichtung und Herstellverfahren
US11781860B2 (en) 2018-04-30 2023-10-10 BPG Sales and Technology Investments, LLC Mobile vehicular alignment for sensor calibration
US11835646B2 (en) 2018-04-30 2023-12-05 BPG Sales and Technology Investments, LLC Target alignment for vehicle sensor calibration

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002041994A2 (en) * 2000-11-24 2002-05-30 Nextgen Sciences Ltd Microfluidic devices and methods for chemical assays
US20060076068A1 (en) * 2004-10-13 2006-04-13 Kionix Corporation Microfluidic pump and valve structures and fabrication methods
US20070166199A1 (en) * 2006-01-19 2007-07-19 Kionix Corporation Microfluidic systems and control methods
EP2025405A1 (de) * 2007-07-19 2009-02-18 Formulatrix, Inc. Dosiervorrichtung und Verfahren zur Abgabe von Fluiden
US20110086433A1 (en) * 2009-10-14 2011-04-14 Jochen Rupp Microfluidic chip
DE102010015161A1 (de) * 2010-04-16 2011-10-20 Technische Universität Dresden Mikrofluidiksystem und Verfahren zu dessen Betreiben
DE102011078976A1 (de) 2011-07-11 2013-01-17 Robert Bosch Gmbh Mikrofluidische Vorrichtung sowie Verfahren zur Herstellung einer mikrofluidischen Vorrichtung

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4034756A (en) 1971-01-13 1977-07-12 Alza Corporation Osmotically driven fluid dispenser
US4558326A (en) 1982-09-07 1985-12-10 Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. Purging system for ink jet recording apparatus
DE19522806C2 (de) 1995-06-23 1997-06-12 Karlsruhe Forschzent Verfahren zur Herstellung eines Mikromembranventils
US5897097A (en) 1996-09-06 1999-04-27 Xerox Corporation Passively addressable fluid valves having S-shaped blocking films
DE69836836T2 (de) 1998-11-06 2007-06-28 Honeywell, Inc., Minneapolis Elektrostatisch betätigte pumpenarray
US7308991B2 (en) 2003-11-17 2007-12-18 Advanced Technology Materials, Inc. Blown bottle with intrinsic liner
US7517201B2 (en) 2005-07-14 2009-04-14 Honeywell International Inc. Asymmetric dual diaphragm pump

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002041994A2 (en) * 2000-11-24 2002-05-30 Nextgen Sciences Ltd Microfluidic devices and methods for chemical assays
US20060076068A1 (en) * 2004-10-13 2006-04-13 Kionix Corporation Microfluidic pump and valve structures and fabrication methods
US20070166199A1 (en) * 2006-01-19 2007-07-19 Kionix Corporation Microfluidic systems and control methods
EP2025405A1 (de) * 2007-07-19 2009-02-18 Formulatrix, Inc. Dosiervorrichtung und Verfahren zur Abgabe von Fluiden
US20110086433A1 (en) * 2009-10-14 2011-04-14 Jochen Rupp Microfluidic chip
DE102010015161A1 (de) * 2010-04-16 2011-10-20 Technische Universität Dresden Mikrofluidiksystem und Verfahren zu dessen Betreiben
DE102011078976A1 (de) 2011-07-11 2013-01-17 Robert Bosch Gmbh Mikrofluidische Vorrichtung sowie Verfahren zur Herstellung einer mikrofluidischen Vorrichtung

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2905079A1 (de) * 2014-02-10 2015-08-12 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Vorlagern eines Fluids in einem mikrofluidischen System, Verfahren zum Betreiben und Verfahren zum Herstellen einer solchen Vorrichtung
US11597091B2 (en) 2018-04-30 2023-03-07 BPG Sales and Technology Investments, LLC Robotic target alignment for vehicle sensor calibration
US11781860B2 (en) 2018-04-30 2023-10-10 BPG Sales and Technology Investments, LLC Mobile vehicular alignment for sensor calibration
US11835646B2 (en) 2018-04-30 2023-12-05 BPG Sales and Technology Investments, LLC Target alignment for vehicle sensor calibration
DE102021210725A1 (de) 2021-09-27 2023-03-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorrichtung, insbesondere mikrofluidische Vorrichtung, mit einer Freiform-Struktur zur Aufnahme von Flüssigkeit
DE102021210723A1 (de) 2021-09-27 2023-03-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorrichtung, insbesondere mikrofluidische Vorrichtung, mit einer Siegelfolie und Verfahren zur Herstellung
DE102021214094A1 (de) 2021-12-10 2023-06-15 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Wärmeleitfähige Siegelfolie für eine mikrofluidische Vorrichtung und Herstellverfahren

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