ES2818932T3

ES2818932T3 - Procedimiento para generar un flujo de fluido

Info

Publication number: ES2818932T3
Application number: ES14824891T
Authority: ES
Inventors: Alain Merlen; Farzam Zoueshtiagh; Abdelkrim Talbi; Philippe Pernod; Christophe Frankiewicz
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Universite Lille 2 Droit et Sante; Ecole Centrale de Lille
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Universite Lille 2 Droit et Sante; Ecole Centrale de Lille
Priority date: 2013-10-24
Filing date: 2014-10-24
Publication date: 2021-04-14
Anticipated expiration: 2034-10-24
Also published as: FR3012443A1; WO2015059426A1; JP2016534284A; US20160258430A1; DK3060803T3; CA2927425A1; CA2927425C; EP3060803A1; EP3060803B1; US10519945B2; FR3012443B1

Abstract

Procedimiento para generar un flujo de fluido implementado en un dispositivo que comprende una membrana (2) provista de al menos un agujero (20), así como unos medios generadores de movimientos de vaivén (4), en el que se genera un flujo a través de la membrana accionando dicha membrana, al menos al nivel de dicho al menos un agujero (20), siguiendo un modo de deformación de dicho al menos un agujero que provoca unas aperturas y cierres de dicho al menos un agujero y que perturba el fluido para generar dicho flujo a través de la membrana, en un sentido dado y en el que el dispositivo comprende como elementos esenciales que permiten la implementación del procedimiento, solamente, por una parte, la membrana (2) provista de dicho al menos un agujero deformable (20), y por otra parte, los medios generadores de movimiento de vaivén asociados a esta membrana (2) y procedimiento según el que el flujo del fluido y, de este modo, la generación de un caudal neto a través de la membrana en un sentido dado, en la expulsión o en la succión está provocado por el modo de deformación del agujero resultante del accionamiento de la membrana, no estando el agujero asociado a ningún dispositivo regulador de flujo incorporado, tal como chapaleta o válvula u otro elemento que obture el agujero para imponer un sentido de flujo, ni tampoco posee una geometría propia o un accesorio que imponga un sentido preferente de circulación de fluido a través de la membrana.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para generar un flujo de fluido

Sector de la técnica

La presente invención tiene como objeto un procedimiento de generación de un flujo, así como un dispositivo para la generación de un flujo conveniente para la implementación del procedimiento.

El campo de la invención se refiere al campo de los dispositivos para el control y/o la generación de flujo de fluido y, más particularmente, a las microbombas o micromezcladores.

Estado de la técnica

La invención encontrará una aplicación particular como microTas para las aplicaciones Lab-on-a-Chip (Laboratorio en un Chip).

Se conoce que se utilizan unas microbombas mecánicas que utilizan unas piezas móviles, tales como una membrana oscilante, una turbina o también un pistón, que ejercen una acción mecánica directamente sobre el fluido en movimiento.

Convencionalmente, en particular, en un dispositivo de membrana, el diseño de estas bombas implica la presencia de una cámara de bombeo que comprime y/o expande el fluido que circula entre la entrada y la salida.

Un dispositivo para la generación de flujos de este tipo se conoce, por ejemplo, por el documento de los Estados Unidos US 5718567 que describe una microbomba de membrana que comprende una cámara de bombeo unida a un canal de admisión y a un canal de expulsión, una chapaleta de admisión al nivel de un extremo de la membrana y una chapaleta de salida al nivel del otro extremo de la membrana, un mecanismo de arrastre de la membrana, constituyendo la membrana una pared deformable de la cámara de bombeo.

Una microbomba de este tipo necesita la presencia de dicha cámara de bombeo y de chapaletas para obtener la compresión y la expansión del fluido, lo que implica un dispositivo relativamente voluminoso y, generalmente, complejo de integrar.

Cuando la cámara de bombeo está en subpresión bajo la acción de la membrana, la chapaleta de admisión está abierta y la chapaleta de salida está cerrada, que provoca la admisión del fluido desde el canal de admisión hacia la cámara de bombeo. Cuando la cámara de bombeo está en sobrepresión, bajo la acción de la membrana, la chapaleta de admisión está cerrada y la chapaleta de salida está abierta, que provoca la expulsión del fluido hacia el canal de expulsión.

La generación del flujo implica dos travesías de membrana, una primera travesía desde el canal de admisión hacia la cámara de bombeo por mediación de la chapaleta de admisión y una segunda travesía desde la cámara de bombeo hacia el canal de expulsión por mediación de la chapaleta de salida.

Otro inconveniente de una microbomba de este tipo es que no puede generar el flujo más que en un solo sentido, impidiendo las chapaletas el funcionamiento de la bomba en el sentido inverso.

También, el diseño de una microbomba de este tipo es complejo y sus costes de fabricación son elevados.

También se conoce por el documento internacional WO 02/097270 A1 una microbomba, que comprende:

- un elemento perforado, tal como una membrana perforada, dispuesto entre una entrada y una salida de fluido para la bomba, que presenta una o varias perforaciones (marcadas con 14),

- al menos un sistema de obturador, adyacente a dicho elemento perforado sobre uno de sus lados, que presenta al menos un obturador frente a una al menos de las perforaciones y de manera que cierra dicha perforación cuando no se utiliza y,

- unos medios de accionamiento para desplazar dicho elemento perforado alternativamente en unas direcciones hacia la salida y la entrada de la bomba.

En esta anterioridad, el flujo de fluido de la entrada hacia la salida se obtiene, accionando en oposición de fase el elemento perforado y el obturador.

También se conoce por el documento alemán DE 102008 004147 una microbomba que comprende una membrana ^{que se extiende por encima de un canal de fluido (}10^{), comprendiendo la membrana un componente de fluido (marcado}con 4) que presenta un paso a través de la membrana.

Según este documento, la mecánica del componente de fluido marcado con 4 es tal que la resistencia al flujo a través del paso según una deflexión de la membrana siguiendo un primer sentido es superior a la resistencia al flujo del paso según una deflexión de la membrana siguiendo un segundo sentido y de tal manera que genera un caudal neto de fluido siguiendo dicho primer sentido cuando la membrana está accionada siguiendo un vaivén.

En esta anterioridad, el "componente de fluido" es el elemento esencial que permite generar el flujo en un sentido dado: una bomba de este tipo no presenta más que un solo sentido de funcionamiento, a saber, dicho primer sentido y, por lo tanto, no puede ser bidireccional.

Según el ejemplo de la figura 1, el componente de fluido es un agujero pasante de forma cónica, tal como un difusor. Esta parte cónica está orientada de tal forma que presente un sentido preferente de flujo (esto es, el sentido de menor resistencia al flujo) a través de la membrana, siguiendo dicho primer sentido.

Según otros ejemplos ilustrados, en concreto, en la figura 3a, el componente de fluido comprende unos agujeros marcados con 4a en la membrana, así como una válvula de membrana marcada con 4b, adecuada para cerrar o abrir los agujeros imponiendo un caudal neto, según el primer sentido. Según este ejemplo, no es la geometría del agujero la que crea el sentido preferente de flujo, sino la adición de un componente suplementario (la válvula de membrana, marcada con 4b).

El documento de los Estados Unidos US 2006/232167 A1 se refiere a un diafragma piezoeléctrico que presenta una membrana que comprende una abertura, marcada con 25.

Esta abertura está provista de una chapaleta "flap valve" ("válvula de charnela") dispuesta para cerrar o abrir la abertura en respuesta a los movimientos del diafragma.

En esta anterioridad, el flujo del fluido a través de la membrana se obtiene gracias a la válvula que autoriza una circulación de fluido en un solo sentido, desde la cámara de alimentación, marcada con 61 hacia la cámara de salida marcada con 65.

Esta válvula puede ser un accesorio insertado en la abertura. Alternativamente, el accesorio puede ser una "ball valve" (válvula de bola) o también un accesorio de orificio de precisión.

En esta anterioridad, cada accesorio es un elemento rígido que presenta un orificio no deformable.

Todos los dispositivos de microbomba de las anterioridades de los documentos internacional WO 02/097270 A1, alemán DE 102008004147 o de los Estados Unidos US2006/232167 utilizan cada uno una membrana accionada por un movimiento de vaivén y que permite generar un flujo, según un caudal neto, al menos en un primer sentido a través de la membrana.

En estos dispositivos, siempre es necesario un dispositivo regulador y asociado a la membrana para imponer un sentido de circulación al fluido, a saber:

- el sistema de obturador del agujero en el documento internacional WO 02/097270 A1,

- el componente de fluido, marcado con 4, que impone una menor resistencia al flujo del fluido según un sentido preferente de flujo, en el documento alemán DE 102008004147,

- la chapaleta llamada "flap valve" ("válvula de charnela"), el accesorio ("ball valve", "válvula de bola") o también el accesorio de precisión en el documento de los Estados Unidos US 2006/232167.

También se conoce por el documento europeo EP 2306019 A1 (un microventilador, que comprende (véase reivindicación 1):

- una primera pared marcada con 30, estando la cámara del ventilador formada entre el accionador, marcado con 50 y la primera pared marcada con 30,

- una primera abertura 31 a través de la primera pared 30, estando el interior de la cámara del ventilador en comunicación con el exterior de la cámara a través de la primera abertura 31,

- una segunda pared marcada con 10, en el lado opuesto a la cámara del ventilador, estando la primera pared 30 dispuesta entre la segunda pared 10 y la cámara del ventilador, estando la segunda pared 10 a distancia de la primera pared 30,

- una segunda abertura 11 (salida del ventilador) a través de la segunda pared 10; un espacio central 21 formado entre la primera y la segunda pared, en comunicación con la primera abertura 31 y la segunda abertura 11; y un paso de alimentación 22 cuyo extremo exterior está en comunicación con el exterior del ventilador y un extremo interior conectado al espacio central 21,

- un cuello de botella 23 que presenta un paso que es más pequeño que el paso de alimentación 22.

Un dispositivo de este tipo según esta anterioridad no está adaptado más que para un fluido compresible y no conviene para generar un flujo a partir de un fluido no compresible, tal como, por ejemplo, agua.

Según esta anterioridad (párrafos 36 y 37), las vibraciones del accionador marcado con 50 causan la vibración de la primera pared marcada con 30 y, a su vez, genera una fluctuación de presión en la cámara del espacio central marcada con 21. Debido al cuello de botella 23, esta fluctuación se disipa esencialmente a través de la segunda abertura marcada con 11. Siendo el caudal de fluido en el espacio central importante, la presión interior en el espacio central marcado con 21 es inferior a la presión del paso de alimentación marcado con 22, que genera un gradiente de presión que crea un caudal de fluido desde el paso de alimentación 22 hacia el espacio central 21.

Se trata de un dispositivo de estructura extremadamente compleja y costosa.

Objeto de la invención

La invención tiene, en concreto, como objetivo superar los diferentes inconvenientes de estas técnicas conocidas.

Más precisamente, un objetivo de la invención es proporcionar un dispositivo que permite una integración más fácil y que hace que los dispositivos sean más compactos y según la voluntad del inventor, que no necesita una cámara de bombeo y unas chapaletas para su funcionamiento, incluso, de manera general, cualquier otro dispositivo regulador de caudal y, en concreto, los enseñados de las anterioridades citadas.

Otro objetivo de la invención es, al menos en un modo de realización particular, proponer un dispositivo de diseño simple y que reduce, al mismo tiempo, los costes de fabricación.

Otro objetivo de la invención es, al menos en un modo de realización particular, proponer un dispositivo que permite obtener unas mejores prestaciones.

Otro objetivo de la invención, es, al menos en un modo de realización, proponer un procedimiento para generar un flujo de fluido.

Estos objetivos, así como otros que aparecerán más claramente en la continuación, se consiguen según la invención tal como se define en la reivindicación 1 con la ayuda de un procedimiento para generar un flujo de fluido implementado en un dispositivo que comprende una membrana provista de al menos un agujero, así como unos medios generadores de movimientos de vaivén, en el que se genera un flujo a través de la membrana accionando dicha membrana, al menos al nivel de dicho al menos un agujero, siguiendo un modo de deformación de del dicho al menos un agujero que provoca unas aperturas y cierres de dicho al menos un agujero y que perturba el fluido para generar dicho flujo a través de la membrana, en un sentido dado (esto es, en la succión o en la expulsión).

El procedimiento implementado permite generar un flujo por una sola travesía del fluido a través de la membrana, ventajosamente sin necesitar una cámara de bombeo para comprimir o expandir el fluido, ni una chapaleta y tal como se encuentra en el estado de la técnica conocido por el documento de los Estados Unidos US 5718567.

Según el entendimiento actual, la deformación controlada de la membrana, al menos al nivel de dicho al menos un agujero permite la implementación de un modo de deformación de dicho al menos un agujero que genera un flujo de fluido.

Según la invención, es el modo de deformación del agujero resultante del accionamiento de la membrana el que provoca el flujo del fluido y, de este modo, la generación de un caudal neto a través de la membrana en un sentido dado, en la "expulsión'' o en "la succión": este agujero no está asociado a ningún dispositivo regulador de flujo incorporado, tal como chapaleta (o "válvula" u otro elemento que obture el agujero para imponer un sentido de flujo), ni tampoco posee una geometría propia o un accesorio que imponga un sentido preferente de circulación de fluido a través de la membrana.

También una primera ventaja del procedimiento según la invención es que no necesita, para su implementación, más que un dispositivo de estructura extremadamente simple, que comprende solamente como elementos esenciales, por una parte, la membrana provista de dicho al menos un agujero (deformable) y, por otra parte, unos medios generadores de movimiento de vaivén asociados a esta membrana.

Según unas características opcionales de la invención, tomadas solas o en combinación:

- los movimientos de vaivén son unos movimientos periódicos o;

- los movimientos de vaivén son unos movimientos pseudoperiódicos o también unos movimientos aperiódicos; - dicho modo de deformación de dicho agujero puede comprender unos movimientos de flexión de la membrana y/o unos movimientos de torsión y/o de compresión y/o de tensión de la membrana o también una combinación de estos movimientos;

- la membrana es adecuada, durante sus movimientos de vaivén, para hacer circular un fluido a través de dicho al menos un agujero y adecuada para prohibir la circulación del fluido cuando está en reposo;

- alternativamente, dicha membrana genera unas fugas en reposo, a través de dicho al menos un agujero, fugas que se pueden detener cuando la membrana está accionada

- autorizando dicho al menos un agujero una circulación de fluido a través de la membrana, en un primer sentido, de un lado al otro de la membrana y en un segundo sentido opuesto se cambia el sentido de circulación del fluido a través de la membrana por el control de la excitación de los medios generadores de movimientos de vaivén que permiten un funcionamiento en la expulsión (resp. en la succión) en un sentido de circulación dado, luego, después de cambio de excitación sobre los medios generadores de movimientos de vaivén, en la succión (resp. en la expulsión) en un sentido de circulación opuesto;

- se cambia el sentido de circulación del fluido modificando el modo de deformación de la membrana,

- dichos medios generadores de movimientos de vaivén comprenden un accionador electromagnético, un accionador piezoeléctrico o también un accionador electrostático,

- dichos medios generadores de movimiento de vaivén son distintos de la membrana y cooperan con dicha membrana para accionar y deformar la membrana al menos al nivel de dicho al menos un agujero.

- los medios generadores de movimientos de vaivén comprenden dicha membrana que es, en sí, un accionador, comprendiendo dicha membrana al menos en parte un polímero electroactivo.

- dicho al menos un agujero es de dimensión submilimétrica o milimétrica;

- el patrón de dicho al menos un agujero se elige de entre un patrón en H, en U, en sinusoide, en concreto, en W, en I, en trazos verticales o también en trazos paralelos.

Según un modo de realización del procedimiento, el dispositivo para la generación de un flujo de fluido, conveniente para la implementación del procedimiento, comprende:

- una primera parte, fija, de materia rígida, que presenta un receso pasante;

- una segunda parte, que comprende una membrana, unida a dicha primera parte sobre su periferia y que recubre el receso;

- unos medios generadores de movimientos de vaivén adecuados para deformar la membrana;

- al menos un agujero al nivel de la parte móvil de la membrana, adecuado, durante los movimientos de la membrana para hacer circular un fluido a través de la membrana y eventualmente adecuado para prohibir la circulación del fluido cuando la parte móvil está en reposo, de tal manera que permite la generación de un flujo a través de la membrana excitando la membrana, de manera que acciona y deforma dicho al menos un agujero siguiendo un modo de deformación de dicho al menos un agujero y que genera un flujo a través de la membrana en un sentido dado.

Según unas características de la invención, tomadas solas o en combinación:

- el dispositivo comprende una tercera parte de material rígido, unida a una de las caras de la membrana, estando dicha tercera parte dispuesta al nivel del receso y de dimensiones inferiores a las del receso, de tal forma que forme un espacio intermedio entre dicha primera parte y dicha tercera parte y de tal forma que forme una parte móvil que comprende la parte móvil de la membrana y dicha tercera parte, cooperando dichos medios generadores de movimientos de vaivén con la tercera parte rígida, estando dicho al menos un agujero situado al nivel de dicho espacio intermedio,

- dicho al menos un agujero es de dimensión submilimétrica o milimétrica;

- el agujero comprende selectivamente, un patrón de forma en H, en U, en I, en sinusoide (en W) o también dicho al menos un agujero comprende varios agujeros paralelos cercanos;

- dicho al menos un agujero autoriza una circulación de fluido a través de la membrana, en un primer sentido, de un lado al otro de la membrana y en un segundo sentido opuesto;

- el dispositivo comprende unos medios de mando de dichos medios generadores de movimientos de vaivén, de tal forma que permitan cambiar el sentido de circulación del fluido a través de la membrana;

- dichos medios generadores de vaivén comprenden un accionador electromagnético, tal como un par de imán / bobina, un accionador piezoeléctrico, un accionador electrostático, un accionador magnetoestrictivo, un accionador ferroeléctrico, un accionador térmico o también un accionador con memoria de forma.

Descripción de las figuras

Otras características y ventajas de la invención aparecerán más claramente con la lectura de la siguiente descripción de un modo de realización particular de la invención, dada a título de simple ejemplo ilustrativo y no limitativo y de los dibujos adjuntos, de entre los que:

^{- la figura}1 ^{es una vista en corte del dispositivo para la generación de flujo según la invención;}

^{- las figuras}2^{a a}2^{c son unas vistas desde arriba del dispositivo según diferentes modos de realización de la}invención;

- las figuras 3a a 3d son unas vistas esquemáticas de diferentes modos de realización de los agujeros según la invención;

- la figura 4 ilustra las diferentes etapas del procedimiento de fabricación de un dispositivo según la invención; - la figura 5 es una vista esquemática en corte de un embalaje del dispositivo según la invención.

^{- la figura}6 ^{es una vista esquemática de un banco de prueba de un dispositivo según la invención,}

- las figuras 7a, 7b, 7c son unas fotos de detalles de una forma de agujero posible en la membrana, a saber, una hendidura curva,

^{- las figuras}8^a,8^b,8^{c son unas fotos de detalle de otra forma posible en "H".}

Descripción detallada de la invención

Como se ha mencionado anteriormente, el principio general de la invención se basa, por lo tanto, en la implementación ^{de un procedimiento para generar un flujo de fluido implementado en un dispositivo que comprende una membrana}2 provista de al menos un agujero 20, así como unos medios generadores de movimientos de vaivén 4.

Según la invención, se genera un flujo a través de la membrana accionando dicha membrana, al menos al nivel de dicho al menos un agujero, siguiendo un modo de deformación de dicho al menos un agujero que provoca unas aperturas y cierres de dicho al menos un agujero y que perturba el fluido para generar dicho flujo.

El procedimiento implementado permite generar un flujo por una sola travesía del fluido a través de la membrana y no dos, como en el documento de los Estados Unidos US 5718567.

Ventajosamente, el procedimiento según la invención no necesita una cámara de bombeo, ni unas chapaletas, para comprimir o expandir el fluido y tal como se encuentra en el estado de la técnica conocido por el documento de los Estados Unidos US 5718567.

Según la invención, es el modo de deformación del agujero resultante del accionamiento de la membrana el que provoca el flujo del fluido y, de este modo, la generación de un caudal neto a través de la membrana en un sentido dado, "en la expulsión" o en "la succión": este agujero no está asociado a ningún dispositivo regulador de flujo incorporado, tal como chapaleta (o "válvula" u otro elemento que obture el agujero para imponer un sentido de flujo), ni tampoco posee una geometría propia o un accesorio que imponga un sentido preferente de circulación de fluido a través de la membrana.

De manera sorprendente, los inventores han constatado, de este modo, que una membrana de este tipo simplemente perforada (esto es, sin dispositivo regulador de flujo, tal como chapaleta, válvula u otro obturador, ni siquiera que presente una geometría del agujero que imponga un sentido preferente de flujo) permitía, cuando se deforma según un modo de deformación del agujero, generar una circulación de fluido, en un solo sentido (en la "expulsión" o en "la succión"). Por lo tanto, una constatación de este tipo va en contra del prejuicio enseñado por el estado de la técnica (en concreto, los documentos internacional WO 02/097270 A1, alemán d E 102008004147 o de los Estados Unidos US2006/232167) según el que un dispositivo regulador de caudal (válvula u otro obturador) o también una geometría específica del agujero ("de sección en difusor" según el documento alemán DE 102008004147) es necesario para generar un flujo a través de la membrana según un sentido dado.

Más todavía, los inventores han constatado que era posible cambiar el sentido de circulación del fluido (del sentido "de succión" hacia el sentido de "expulsión" o de manera inversa) cambiando la excitación sobre los medios generadores de movimientos de vaivén, incluso el modo de deformación del agujero, en particular, por que dicho al menos un agujero en la membrana no presenta un sentido preferente de flujo y está desprovisto de dispositivo regulador de caudal.

También una primera ventaja del procedimiento según la invención es que no necesita, para su implementación, más que un dispositivo de estructura extremadamente simple, que comprende solamente como elementos esenciales, por una parte, la membrana provista de dicho al menos un agujero (deformable) y, por otra parte, unos medios generadores de movimiento de vaivén asociados a esta membrana. Además, y si el agujero puede presentar diferentes formas posibles, este no está configurado para imponer un sentido preferente de flujo a través de la membrana.

Según un modo de realización, los movimientos de vaivén son unos movimientos periódicos, tales como, por ejemplo, unos movimientos de oscilaciones. También es posible generar un flujo de fluido gracias a unos movimientos pseudoperiódicos o también unos movimientos aperiódicos.

Según un modo de realización, se generan unos movimientos de vaivén de la membrana 2 que crean unos movimientos de flexión de la membrana 2. Alternativamente, se generan unos movimientos de la membrana que crean unos movimientos de torsión de la membrana o también unos movimientos de tensión y/ o unos movimientos de compresión de la membrana. Los movimientos generados también pueden ser una combinación de todo o parte de estos diferentes movimientos. El modo de deformación (flexión y/o torsión y/o compresión y/o tensión) permite, en combinación con las aperturas y cierres de dicho al menos un agujero, generar el flujo de fluido a través de la membrana 4.

Dicho al menos un agujero 20 autoriza una circulación de fluido a través de la membrana, en un primer sentido, de un lado al otro de la membrana y en un segundo sentido opuesto. Para ello, este agujero no está asociado a ningún dispositivo regulador de caudal, tal como chapaleta, válvulas u otro sistema obturador, ni tampoco posee una geometría propia que cree una menor resistencia de flujo en un sentido dado y, de este modo, un sentido preferente de flujo a través de la membrana.

Ventajosamente, puede ser posible cambiar el sentido de circulación del fluido a través de la membrana por el control de la excitación de los medios generadores de movimientos de vaivén. Por ejemplo, se puede cambiar el sentido de circulación del fluido modificando el modo de deformación de dicha membrana 2. Por ejemplo, a título de ejemplo no limitativo, se puede cambiar el sentido de circulación del fluido haciendo variar la frecuencia de oscilación de la ^membrana2^{. También es posible cambiar el sentido de circulación por la aplicación de una desviación de tensión,}firmada positivamente o también negativamente. De este modo, es posible hacer funcionar la microbomba en la expulsión (resp. en la succión), siguiendo la circulación del fluido que atraviesa la membrana un primer sentido, luego, modificando la excitación de los medios generadores de movimientos de vaivén, incluso el modo de deformación del agujero, hacer funcionar la microbomba en la succión (resp. en la expulsión), siguiendo la circulación de fluido que atraviesa la membrana un segundo sentido (opuesto al primer sentido).

Según un modo de realización, los medios generadores de movimientos de vaivén 4 comprenden unos medios electroactivos o magnetoactivos, tales como, por ejemplo, un accionador electrostático, un accionador electromagnético o también piezoeléctrico. Los medios generadores de movimientos de vaivén 4 se excitan por una señal de corriente variable. Eventualmente, se aplica una desviación sobre la tensión positiva o negativamente, de tal manera que genera el flujo.

En un caso particular, el o los agujeros son de dimensión submilimétrica o milimétrica. Dicho agujero 20 puede ser una hendidura. La anchura de la hendidura puede estar comprendida entre 1 micra y 500 micras. La longitud de dicha hendidura puede estar comprendida entre 1 micra y 2.000 micras. En toda la solicitud, las dimensiones del agujero son las de los agujeros cuando la membrana está no sometida a una restricción. De entre todos los patrones posibles, el patrón de dicho al menos un agujero 20 se puede elegir de entre un patrón en H (figura 3a), en U (figura 3b), en sinusoide (esto es, W) (figura 3c). Las formas en H y en U permiten asegurar una apertura máxima, mientras que la apertura en forma de sinusoide permite obtener una longitud máxima. El agujero también puede ser simplemente de forma circular.

Según un modo de realización ilustrado en la figura 3d, dicho al menos un agujero 20 comprende varios agujeros que forman unos trazos paralelos cercanos (figura 3 d). Dos trazos vecinos están cercanos en una dimensión inferior a la longitud de los agujeros. Unos patrones de este tipo permiten obtener una abertura 20 más rígida y, por lo tanto, limitar las fugas durante la parada del dispositivo.

Según un modo de realización, los medios generadores de movimientos de vaivén son distintos de la membrana y cooperan con dicha membrana para accionar y deformar la membrana al menos al nivel de dicho agujero. Alternativamente, la membrana puede ser activa, que comprende un polímero iónico excitado por unos electrodos. Todavía, la membrana puede ser activa, que comprende un material flexible cargado de nanomateriales magnéticos (por ejemplo, Fe, FexOy, imán permanente,...) o dieléctricos (por ejemplo, LiNBO3, SiO2, ..) o metálicos (por ejemplo, Nanotubo de carbono, grafeno,..). La introducción de estos materiales permite hacer que dicha membrana sea intrínsecamente activa y se puede utilizar, por ejemplo, como material flexible activo piezoeléctrico o dieléctrico o iónico o magnético

Más precisamente, un dispositivo de este tipo destinado a la implementación del procedimiento según la invención puede comprender:

^{- una primera parte}1^{, fija, de materia rígida, tal como silicio, por ejemplo, que presenta un receso}10 ^{que atraviesa}sobre toda su altura;

- una segunda parte, que comprende una membrana 2, en concreto, de elastómero dúctil, de tipo PoliDimetilSiloxano (PDMS) o Silastic S, por ejemplo, unida a la primera parte 1, en particular, de manera estanca al fluido, sobre su periferia y que recubre el receso 10. Hay que señalar que cualquier elastómero dúctil conocido por el experto en ^{la materia puede convenir para la realización de la membrana}2^;

- unos medios generadores de movimientos 4 adecuados para deformar la parte móvil de la membrana 2;

^{- al menos un agujero}20 ^{de la membrana al nivel de la parte móvil de la membrana, adecuado, durante los movimientos de vaivén de la membrana para hacer circular un fluido a través de la membrana}2 ^{y, preferentemente,}adecuado para prohibir la circulación del fluido cuando la parte móvil 31 está en reposo.

Un dispositivo de este tipo permite la generación de un flujo a través de la membrana deformando la membrana 2, de ^{manera que acciona dicho al menos un agujero}20 ^{según un modo de deformación, para provocar unas aperturas de dicho al menos un agujero}20 ^{durante los movimientos.}

Según un modo de realización, el dispositivo comprende una tercera parte 3 de material rígido, tal como silicio, por ejemplo, unida a una de las caras de la parte móvil de la membrana 2, estando dicha tercera parte 3 dispuesta en el ^{centro del receso}10^.

La tercera parte es de dimensión inferior a la del receso 10, de tal forma que forme un espacio intermedio 30 entre dicha primera parte y dicha tercera parte 3 y de tal forma que forme una parte móvil que comprende la parte móvil de ^{la membrana 2 y la tercera parte 3 en una configuración particular en el centro del receso}10^.

Los medios generadores de movimientos 4 son adecuados para cooperar con dicha tercera parte 3, de tal forma que ^{accionen la parte móvil, así como el o los agujeros}20 ^{de la membrana}2 ^{al nivel del espacio intermedio.}

^{El modo de funcionamiento del dispositivo puede ser dual, es decir, que la membrana}2 ^{es adecuada, durante los}movimientos de vaivén de la parte móvil 31, para hacer circular un fluido en los dos sentidos, permitiendo el dispositivo realizar tanto una succión como una expulsión del fluido. En el presente documento, no es necesaria una modificación del dispositivo para modificar el sentido de circulación del fluido. Se puede hablar, igualmente, de modo de ^{funcionamiento bidireccional. Para ello, dicho al menos un agujero}20 ^{debe autorizar una circulación de fluido a través}de la membrana, en un primer sentido, de un lado al otro de la membrana y en un segundo sentido opuesto.

Por otro lado, el dispositivo es adecuado para hacer circular un fluido a través de la membrana 2 durante los movimientos de la parte móvil y adecuado, preferentemente, para prohibir la circulación del fluido cuando la parte móvil está en reposo.

Como se puede ver esto en las figuras 2a a 2c, a título de ejemplo no limitativo, dicho al menos un agujero 20 puede extenderse a media distancia entre el borde de la primera parte 1 y el borde de la tercera parte 3.

Según otro modo de realización de la invención, dicho al menos un agujero 20 está dispuesto al nivel de las esquinas de dicha tercera parte 3. Muy evidentemente, la posición del o de los agujeros 20 se puede modificar en función de las necesidades.

La estructura del dispositivo está definida por la longitud y la anchura de la parte fija 1, que pueden, a título de ejemplo ^{no limitativo, variar entre}2 ^{mm y}20 ^{mm, así como de la longitud y la anchura de la membrana dúctil}2^{, que pueden variar entre}2 ^{mm y}20 ^{mm, igualmente.}

La estructura del dispositivo está definida, igualmente, por la longitud y la anchura de la tercera parte 3, que pueden variar entre 500 pm y 10.000 pm y por la longitud y la anchura del receso 10, que pueden variar entre 500 pm y 10.000 ^pm.

El espesor de la parte fija 1, varía entre 100 pm y 10.000 pm, el de la membrana de elastómero dúctil 10, varía entre 10 pm y 200 pm y el de la tercera parte 3, varía entre 0 y 10.000 pm.

Según un modo de realización de la invención, la anchura de dicho al menos un agujero 20 está comprendida entre 1 pm y 500 pm y la longitud de dicho al menos un agujero está comprendida entre 1 pm y 2.000 pm.

De este modo, la elección de la anchura del receso 10, de la tercera parte 3, así como del espesor de la membrana 2 resulta de un compromiso entre la ductilidad de la membrana deseada 2 y su robustez durante el accionamiento. Una ^{membrana poco ancha y espesa}2 ^{será más resistente, pero no permitirá obtener un desplazamiento importante de la}membrana 2. De manera inversa, una membrana fina y ancha 2 será dúctil, pero poco resistente a los esfuerzos de ^{tracción y torsión aplicados a la membrana}2^.

Por otro lado, la longitud y la anchura de dicho agujero 20 son unos factores determinantes para las prestaciones del dispositivo, en concreto, para el caudal y las presiones generadas. Por ejemplo, un agujero de tamaño importante 20, por ejemplo, 500 pm de anchura y 2.000 pm de longitud, permitirá obtener unos caudales elevados.

Como se puede observar esto en la figura 1, la tercera parte 3 está dispuesta ventajosamente al nivel del receso 10 ^{de la parte fija}1 ^{y está dispuesta entre las aberturas}20 ^{de la membrana}2^{, que forma, de este modo, la parte móvil}31. Una disposición de este tipo permite, durante los movimientos de vaivén deformar la membrana 2, en particular, ^{al nivel del o de los agujeros}20^{, de tal forma que haga circular un fluido a través de la membrana}2^.

Tal como se ilustra en la figura 2c, el receso 10 de dicha primera parte 1 puede ser circular, adoptando dicha tercera parte 3, por ejemplo, una forma circular, de tal forma que forme un espacio intermedio circular 30.

En las figuras 2a y 2b, el receso de la primera parte 1 es rectangular, adoptando la tercera parte 3 una forma rectangular, de tal forma que forme un espacio intermedio rectangular 30.

Según el modo de realización anterior, las esquinas del espacio intermedio rectangular son redondeadas, con el fin de limitar las restricciones implicadas por unas esquinas angulosas durante la oscilación de la membrana 2. En efecto, ^{conservando un ángulo recto, la membrana}2 ^{se expone a un riesgo de desgarro al nivel de dichas esquinas.}

Según un modo de realización particular de la invención, se hace variar la señal de excitación de la membrana 2, mediante unos medios de mando que actúan sobre los medios generadores de movimientos de vaivén 4, de tal manera que cambia el sentido de circulación del fluido. Por ejemplo, se cambia el sentido de circulación del fluido haciendo variar la frecuencia de excitación de la membrana.

Según un primer prototipo y según las constataciones del inventor, se ha medido un cambio de succión/expulsión, a título de ejemplo no limitativo alrededor de 225-275 Hz. En esta gama de frecuencia, el modo de vibración principal constatado es un modo denominado de torsión, constatándose un modo denominado de flexión en las otras frecuencias.

El inventor ha constatado, igualmente, que la posición del o de los agujeros 20 influye en las prestaciones del dispositivo. En efecto, cuando los agujeros 20 están dispuestos al nivel de las esquinas, el modo de torsión es predominante en torno a 225-275 Hz, funcionando, entonces, el dispositivo en expulsión. De manera inversa, fuera de este rango de frecuencias, el dispositivo funciona en succión.

^{Por lo tanto, la posición de los agujeros}20 ^{al nivel de las esquinas permite obtener unas mejores prestaciones en modo de torsión, abriéndose las aberturas}20 ^{de manera más importante.}

^{Asimismo, el inventor ha constatado que en el caso de los agujeros}20 ^{dispuestos a media distancia entre el borde de}la primera parte 1 y el borde de la tercera parte 3, las prestaciones en succión son mejores. En efecto, el modo de ^{flexión permite un mayor recorrido y una mejor apertura de los agujeros}20 ^{dispuestos a media distancia entre el borde}de la primera parte 1 y el borde de la tercera parte 3.

El inventor ha constatado, por otro lado, dos picos de resonancias situados en torno a 100 Hz y 175/200 Hz, generando ^{los picos de resonancias una deflexión de la membrana}2 ^{más importante y, por lo tanto, un aumento del caudal.}Según un modo de realización, es posible excitar la membrana 2 en su o sus frecuencias de resonancia.

Se entiende bien que las frecuencias y otros parámetros mencionados más arriba y más abajo lo son a título de ejemplo no limitativo, para un prototipo dado. Estos parámetros (las frecuencias de cambio de régimen y las frecuencias de resonancia, en concreto) dependen de los parámetros del dispositivo, tales como el material utilizado para la membrana, las dimensiones de la membrana (espesor, en particular), la tensión ejercida sobre la membrana y el peso de la parte móvil, en concreto, y son específicos para el dispositivo realizado.

Según otro modo de realización particular de la invención, los medios generadores de oscilaciones 4 comprenden unos medios electromagnéticos que se excitan por una señal de corriente alterna y sobre la que se aplica una desviación sobre la tensión, de tal manera que cambia el modo de funcionamiento del dispositivo, es decir, cambia el sentido de circulación del fluido.

Por ejemplo, a título de ejemplo no limitativo, una desviación de 125 mV sobre una tensión de 500 mV pico a pico desfasará el origen de los ceros en tensión en 125 mV. De este modo, la señal suministrada a los medios electromagnéticos antes de amplificación oscilará entre -125 mV y 375 mV. Una desviación de este tipo tiene como efecto que cambia el origen de la vibración de la membrana 2, de la parte móvil 31, más precisamente.

Según las constataciones del inventor y según el prototipo probado, un cambio positivo en las desviaciones permite hacer funcionar el dispositivo en expulsión, mientras que un cambio negativo en las desviaciones permite hacer funcionar el dispositivo en succión.

Según un modo de realización de la invención, los medios generadores de movimientos de vaivén 4 comprenden unos medios electromagnéticos, tales como un par de imán 40 asociado a una bobina 41. El imán 40 puede ser solidario con la tercera parte y la bobina es solidaria con un soporte distinto, por ejemplo, en unión rígida con la primera parte 1^{. Igualmente, se pueden considerar otros medios conocidos por el experto en la materia, tales como unos medios}piezoeléctricos o electrostáticos.

Como se puede observar esto en la figura 5, el dispositivo está instalado dentro de un embalaje 7 bajo la forma de una carcasa que recibe el dispositivo, de tal forma que lo haga estanco. El embalaje 7 comprende respectivamente un alojamiento para el dispositivo, así como para el imán, unos orificios 70 adecuados para recibir un sistema de tornillotuerca o cualquier otro tipo de mantenimiento mecánico para mantener el embalaje 7 en un soporte, así como una entrada 71 y una salida 72 para el paso del fluido a hacer circular. Tal como se ilustra en la figura 5, la bobina 41 está prevista interior en el camino del fluido entre la entrada 71 y la salida 72 del dispositivo. Alternativamente, se entiende bien que la bobina 41 puede estar situada en el exterior, con el fin de que no esté expuesta al fluido, lo que puede ser importante para ciertas aplicaciones.

La invención se refiere, igualmente, a un procedimiento de fabricación de un dispositivo, según la invención, para la generación de flujo de fluido que comprende las siguientes etapas:

- se deposita por impregnación una capa de resina 104 sobre la cara delantera de una oblea de silicio 100;

- se realiza una fotolitografía y un grabado DRIE anisotrópico para definir uno o varios patrones que sobresalen ^{sobre la oblea de silicio, de dimensiones correspondientes de dicho al menos un agujero}20^{, destinados a crear dicho al menos un agujero}20^;

^{- se realiza una impregnación por torneado del elastómero}101 ^{de la membrana}2 ^{según el espesor deseado;}- se deposita una capa de aluminio 103, luego, una capa de resina 104' sobre la cara trasera de la oblea de silicio; - se realiza una fotolitografía y grabado DRIE anisotrópico sobre la totalidad del espesor de la oblea de silicio obteniendo, de este modo, la primera parte 1 y la tercera parte 3;

- se suprimen químicamente los restos de resina y el aluminio restante sobre la oblea de silicio;

- se efectúa un grabado con plasma RIE del elastómero, con el fin de liberar los agujeros 20;

- opcionalmente, se aplica una capa de SiO2 entre la cara delantera de la oblea de silicio y la capa de elastómero para mejorar la adherencia entre las dos partes.

De una manera general, el material utilizado para la membrana puede ser un elastómero, tal como, por ejemplo, el SILASTIC® o también el HV 1540/20P® de la casa Dow Corning.

^{Un banco realizado para probar el dispositivo según la invención se ilustra esquemáticamente en la figura}6^{. Este}banco forma dos receptáculos R1, R2, separados por un tabique sobre el que está fijado el dispositivo según la invención, a través de una abertura del tabique. La estanquidad entre el dispositivo es el tabique está asegurada por una junta tórica 50. Los medios generadores de movimiento son electromagnéticos y comprenden un par de imán 40 y bobina 41.

En un sistema de este tipo, la membrana 2 separa los volúmenes respectivos de los dos receptáculos R1, R2. Según las pruebas realizadas, los volúmenes de los dos receptáculos R1, R2 se llenan de un líquido (esto es, agua) y de ^{manera que el dispositivo y su membrana}2 ^{estén totalmente sumergidos.}

El generador de movimientos de vaivén está pilotado de manera que deforma el agujero de la membrana según un modo de deformación del agujero, por ejemplo, excitando el par de imán/bobina en una frecuencia dada (con o sin desviación de tensión).

Estos ensayos han permitido confirmar la pertinencia del procedimiento, por la observación de un caudal neto constante a través de la membrana en un sentido dado, pudiendo este caudal estar seguido por una evolución constante de la diferencia de nivel "h" del líquido entre los dos receptáculos R1, R2. Durante estas pruebas, el agujero (o cada uno de los agujeros) de la membrana no está asociado a ningún dispositivo regulador de flujo incorporado, tal como chapaleta (o "válvula" u otro elemento que obture el agujero para imponer un sentido de flujo), ni tampoco posee una geometría propia o un accesorio que imponga un sentido preferente de circulación de fluido a través de la membrana.

También más, estas pruebas han permitido demostrar que este dispositivo funciona en la expulsión o en la succión, pudiendo el cambio de sentido del flujo obtenerse cambiando el modo de deformación del agujero.

Los caudales netos obtenidos durante los ensayos han estado comprendidos entre 10 y 10.000 pl/min con agua. No obstante, se pueden considerar unos caudales superiores, razonablemente al menos hasta 900 ml/min optimizando el tamaño y el número de las aberturas, en concreto.

La simplicidad y el muy escaso coste de fabricación del dispositivo implementado según la invención permite eventualmente diseñar la membrana perforada y su soporte como un conjunto amovible del dispositivo, de un único uso.

Después de cada uso, este conjunto de membrana perforada/soporte puede simplemente retirarse del cuerpo del dispositivo y descartarse. Durante un nuevo uso, se reemplaza este por un conjunto nuevo no usado: este componente del dispositivo, desechable no tiene necesidad de ser limpiado y/o esterilizado antes de proceder a una nueva utilización del dispositivo.

Naturalmente, otros modos de realización habrían podido considerarse por el experto en la materia sin por ello salirse del marco de la invención definida por las reivindicaciones a continuación.

NOMENCLATURA

1^{. Parte fija,}

10^{. Receso de la parte fija,}

2^{. Membrana de elastómero dúctil}

20^{. Agujeros,}

3. Tercera parte,

30. Espacio intermedio,

31. Parte móvil,

4. ^{Medios generadores de}

_{oscilaciones,}

40. Imán,

41. Bobina,

50. Junta tórica,

7. Embalaje,

Orificios, Entrada, Salida.

^{. Silicio,}

^{. Elastómero, . Níquel,}. Aluminio, , 104'. Resina.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para generar un flujo de fluido implementado en un dispositivo que comprende una membrana (2) provista de al menos un agujero (20), así como unos medios generadores de movimientos de vaivén (4), en el que se genera un flujo a través de la membrana accionando dicha membrana, al menos al nivel de dicho al menos un agujero ⁽20^{), siguiendo un modo de deformación de dicho al menos un agujero que provoca unas aperturas y cierres de dicho}al menos un agujero y que perturba el fluido para generar dicho flujo a través de la membrana, en un sentido dado y en el que el dispositivo comprende como elementos esenciales que permiten la implementación del procedimiento, ^{solamente, por una parte, la membrana (}2^{) provista de dicho al menos un agujero deformable (}20^{), y por otra parte, los medios generadores de movimiento de vaivén asociados a esta membrana (}2^{) y procedimiento según el que el}flujo del fluido y, de este modo, la generación de un caudal neto a través de la membrana en un sentido dado, en la expulsión o en la succión está provocado por el modo de deformación del agujero resultante del accionamiento de la membrana, no estando el agujero asociado a ningún dispositivo regulador de flujo incorporado, tal como chapaleta o válvula u otro elemento que obture el agujero para imponer un sentido de flujo, ni tampoco posee una geometría propia o un accesorio que imponga un sentido preferente de circulación de fluido a través de la membrana.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que los movimientos de vaivén son unos movimientos periódicos.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en el que los movimientos de vaivén son unos movimientos pseudoperiódicos o también unos movimientos aperiódicos.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el modo de deformación de dicho al menos un ^{agujero comprende unos movimientos de flexión de la membrana (}2^{) y/o unos movimientos de torsión y/o de compresión y/o de tensión de la membrana (}2^{) o también una combinación de estos movimientos.}

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la membrana (2) es adecuada, durante sus ^{movimientos de vaivén, para hacer circular un fluido a través de dicho al menos un agujero (}20^{) y adecuada para}prohibir la circulación del fluido cuando está en reposo.

6^{. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la membrana (2) genera unas fugas en reposo.}

^{7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a}6^{, en el que dicho al menos un agujero (20) que autoriza una}circulación de fluido a través de la membrana, en un primer sentido, de un lado al otro de la membrana y en un segundo sentido opuesto y en el que se cambia el sentido de circulación del fluido a través de la membrana por el control de la excitación de los medios generadores de movimientos de vaivén que permiten un funcionamiento en la expulsión (resp. en la succión) en un sentido de circulación dado, luego, después de cambio de excitación sobre los medios generadores de movimientos de vaivén, en la succión (resp. en la expulsión) en un sentido de circulación opuesto.

8^{. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que se cambia el sentido de circulación del fluido modificando el modo de deformación de la membrana (}2^).

^{9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a}8^{, en el que el fluido es un fluido no compresible.}

^{10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a}8^{, en el que el fluido es un fluido compresible.}

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que dichos medios generadores de movimientos de vaivén (4) comprenden un accionador electromagnético, un accionador piezoeléctrico un accionador electrostático, un accionador magnetoestrictivo, un accionador ferroeléctrico, un accionador térmico o también un accionador con memoria de forma.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que los medios generadores de movimientos de vaivén (4) son distintos de la membrana (2) y cooperan con dicha membrana para accionar y deformar la membrana al menos al nivel de dicho agujero o alternativamente la membrana es una membrana activa.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, en el que dicho al menos un agujero (20) es de dimensión submilimétrica o milimétrica.

14. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho dispositivo para la generación de un flujo de fluido comprende:

^{- una primera parte (}1^{), fija, de materia rígida, que presenta un receso pasante (}10^),

^{- una segunda parte, que comprende una membrana (}2^{) unida a dicha primera parte sobre su periferia y que recubre el receso (}10^),

- unos medios generadores de movimientos de vaivén (4) adecuados para deformar la membrana (2),

^{- al menos un agujero (}20^{) de la membrana al nivel de la parte móvil de la membrana, adecuado, durante los movimientos de la membrana para hacer circular un fluido a través de la membrana (}2^{), de tal manera que permite} ^{la generación de un flujo a través de la membrana excitando la membrana (}2^{), de manera que acciona y deforma dicho al menos un agujero (}20^{) siguiendo un modo de deformación de dicho al menos un agujero y que genera un}flujo a través de la membrana en un sentido dado.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que dicho dispositivo comprende una tercera parte (3) de material rígido, unida a una de las caras de la membrana (2), estando dicha tercera parte (3) dispuesta al nivel del receso (10) y de dimensiones inferiores a las del receso (10), de tal forma que forme un espacio intermedio (30) entre dicha primera ^{parte (}1^{) y dicha tercera parte (3) y de tal forma que forme una parte móvil (31) que comprende la membrana (}2^{) y la}tercera parte (3) al nivel del receso (10), cooperando dichos medios generadores de movimiento de vaivén (14) con la tercera parte rígida (3), estando dicho al menos un agujero (20) situado al nivel de dicho espacio intermedio (30).

16. Procedimiento según la reivindicación 14 o 15, en el que dicho al menos un agujero (20) es de dimensión submilimétrica o milimétrica.

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 16, en el que dicho al menos un agujero comprende selectivamente, un patrón de forma en H, en U, en W, en I, en sinusoide o también dicho al menos un agujero comprende varias hendiduras paralelas cercanas.

18. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 17, en el que dicho al menos un agujero (20) autoriza una circulación de fluido a través de la membrana, en un primer sentido, de un lado al otro de la membrana y en un segundo sentido opuesto, comprendiendo el dispositivo unos medios de mando de los medios generadores de movimientos de vaivén (4), de tal forma que permita cambiar el sentido de circulación del fluido a través de la membrana.

19. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 18, en el que dichos medios generadores de movimiento de vaivén (4) comprenden un accionador electromagnético, tal como un par de imán (40) / bobina (41), un accionador piezoeléctrico o también un accionador electrostático.

20. Utilización del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 19 en un microTas.

21. Utilización del procedimiento de las reivindicaciones 1 a 19, en el que la membrana perforada y su soporte están diseñados como un conjunto amovible del dispositivo, desechable, de un único uso.