JP2007516062A - 微孔膜を含む電動バルブ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は本質的に、電場応答性高分子で形成された電気制御バルブに関し、より正確には、二つの空間に分かれた電気制御流体用バルブであって、以下:
・少なくとも一種の電場応答性高分子で表面が少なくとも部分的に覆われた微孔膜(16)であって、電場応答性高分子が微孔膜の孔の中に本質的に入っていることにより、高分子が規定の酸化/還元状態になると孔を塞ぐような微孔膜の少なくとも一つ;及び、
・電場応答性高分子の酸化/還元状態を変えることによってバルブを閉じた状態から開いた状態に又はその逆方向に切り替えることができる供給電源:を含むことを特徴とするバルブに関する。
また、本発明は、上記バルブを含むマイクロ流体デバイスにも関する。
【選択図】図1
Description
・少なくとも一種の電場応答性高分子で表面が少なくとも部分的に覆われた微孔膜であって、電場応答性高分子が微孔膜の孔の中に本質的に入っていることにより、高分子が規定の酸化/還元状態になると孔を塞ぐような微孔膜の少なくとも一つ;及び、
・電場応答性高分子の酸化/還元状態を変えることによってバルブを閉じた状態から開いた状態に又はその逆方向に切り替えることができる供給電源:を含むことを特徴とするバルブに関する本発明によって達成される。
a)少なくとも一種のモノマーを含む電解液中に微孔膜を配置する段階;
b)電解液中において電気化学的な流れが生じる段階;
c)モノマーが微孔膜上に、特に膜の孔の中に固定される段階;
d)膜の孔の中でモノマーのラジカル重合(radial polymerization)が実施される段階;及び、
e)孔の中心まで高分子が形成されると電気化学的な流れが遮断されることにより重合が停止し、高分子が互いに重ならずに孔を塞ぐ段階:
を含むことが有利である。
a’)モノマー溶液中に微孔膜を配置する段階;
b’)モノマーが微孔膜上に固定される段階;
c’)膜表面全体においてモノマーが重合し、これによって高分子層が得られる段階;
d’)こうして得られた膜を、少なくとも一種の金属塩を含む溶液中に配置する段階;及び、
e’)酸化/還元反応によって高分子層上に金属が電着され、これによって微孔膜が金属フィルムで被覆される段階:
を含む。
銀コロイド溶液の薄層を膜の角の一つ(面積1cm2)に堆積させること;及び、
銀の層を乾燥させて、(電気化学において使用されるワニ口クリップ等によって)接触させること:
によって電気的に接触させる。
12、土台
14、貫通穴
16、微孔膜
17、接着剤の堆積物
18、接着剤の堆積物
20、接続ワイヤー
22、銀ラッカーの堆積物
24、第二の貫通穴
26、第二の導線
28、対電極
Claims (19)
- 二つの空間に分かれた電気制御流体用バルブであって、以下:
・少なくとも一種の電場応答性高分子で表面が少なくとも部分的に覆われた微孔膜(16)であって、電場応答性高分子が微孔膜の孔の中に本質的に入っていることにより、高分子が規定の酸化/還元状態になると孔を塞ぐような微孔膜の少なくとも一つ;及び、
・電場応答性高分子の酸化/還元状態を変えることによってバルブを閉じた状態から開いた状態に又はその逆方向に切り替えることができる供給電源:を含む
ことを特徴とするバルブ。 - 微孔膜は、直径がほぼ同一のほぼ円形の孔を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のバルブ。 - 供給電源は、少なくとも一つの電極及び少なくとも一つの対電極(28)を有する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のバルブ。 - 電極は微孔膜(16)によって形成されている
ことを特徴とする請求項3に記載のバルブ。 - 微孔膜は非伝導材料で作られている
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のバルブ。 - 非伝導材料は、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド(PA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)(テフロン(登録商標))及びこれらの誘導体からなる群より選択される高分子である
ことを特徴とする請求項5に記載のバルブ。 - 非伝導材料は、セルロースエステル、硝酸セルロース及びこれらの混合物からなる群より選択される高分子である
ことを特徴とする請求項5に記載のバルブ。 - 膜は少なくとも一種の金属外層を更に含む
ことを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載のバルブ。 - 膜は、金属外層が固定されている少なくとも一層の高分子中間層を更に含む
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のバルブ。 - 微孔膜は伝導材料で作られている
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のバルブ。 - 伝導材料は、金、白金、パラジウム及びこれら以外の任意の同様の材料からなる群より選択される金属である
ことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載のバルブ。 - 電場応答性高分子は、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリパラフェニルビニレン、ポリ(p−ピリジルビニレン)及びこれらの誘導体からなる群より選択される共役高分子である
ことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載のバルブ。 - 孔の直径は0.1〜5ミクロン(μm)、好ましくは0.2〜1μmである
ことを特徴とする請求項2〜12のいずれか1項に記載のバルブ。 - 微孔膜の厚さは10μm〜1mm、好ましくは10〜30μmである
ことを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載のバルブ。 - 請求項1〜14のいずれか1項に記載のバルブを少なくとも一つ含む
ことを特徴とするマイクロ流体デバイス。 - 請求項1〜14のいずれか1項に記載のバルブを製造する方法であって、
次の段階:
a)少なくとも一種のモノマーを含む電解液中に微孔膜を配置する段階;
b)電解液中において電気化学的な流れが生じる段階;
c)モノマーが微孔膜上に、特に膜の孔の中に固定される段階;
d)膜の孔の中でモノマーのラジカル重合(radial polymerization)が実施される段階;及び、
e)孔の中心まで高分子が形成されると電気化学的な流れが遮断されることにより重合が停止し、高分子が互いに重ならずに孔を塞ぐ段階:を含む
ことを特徴とする方法。 - 膜が非伝導材料で作られている場合に微孔膜を金属被覆する前段階を含み、この金属被覆段階は次の準段階:
a’)モノマー溶液中に微孔膜を配置する段階;
b’)モノマーが微孔膜上に固定される段階;
c’)膜表面全体においてモノマーが重合し、これによって高分子層が得られる段階;
d’)こうして得られた膜を、少なくとも一種の金属塩を含む溶液中に配置する段階;及び、
e’)酸化/還元反応によって高分子層上に金属が電着され、これによって微孔膜が金属フィルムで被覆される段階:を含む
ことを特徴とする請求項16に記載の方法。 - モノマーは、ピロール、チオフェン及びこれらの誘導体からなる群より選択される
ことを特徴とする請求項16又は17に記載の方法。 - 金属塩は、シアン化金、塩化金及び任意の同様の化合物からなる群より選択される
ことを特徴とする請求項17又は18に記載の方法。
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