TR202014391A1 - Nano yapilari saflaştirmak i̇çi̇n bi̇r mi̇kroakişkan ci̇hazi - Google Patents

Nano yapilari saflaştirmak i̇çi̇n bi̇r mi̇kroakişkan ci̇hazi

Info

Publication number
TR202014391A1
TR202014391A1 TR2020/14391A TR202014391A TR202014391A1 TR 202014391 A1 TR202014391 A1 TR 202014391A1 TR 2020/14391 A TR2020/14391 A TR 2020/14391A TR 202014391 A TR202014391 A TR 202014391A TR 202014391 A1 TR202014391 A1 TR 202014391A1
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
channel
nanostructure
nanostructures
microfluidics
purification device
Prior art date
Application number
TR2020/14391A
Other languages
English (en)
Inventor
Doğan Aşik Mehmet
Original Assignee
Corlam Nano Ve Biyoteknoloji Biyomedikal Arastirma Gelistirme Sanayi Ve Ticaret As
Corlam Nano Ve Bi̇yoteknoloji̇ Bi̇yomedi̇kal Araştirma Geli̇şti̇rme Sanayi̇ Ve Ti̇caret Aş
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corlam Nano Ve Biyoteknoloji Biyomedikal Arastirma Gelistirme Sanayi Ve Ticaret As, Corlam Nano Ve Bi̇yoteknoloji̇ Bi̇yomedi̇kal Araştirma Geli̇şti̇rme Sanayi̇ Ve Ti̇caret Aş filed Critical Corlam Nano Ve Biyoteknoloji Biyomedikal Arastirma Gelistirme Sanayi Ve Ticaret As
Priority to TR2020/14391A priority Critical patent/TR202014391A1/tr
Priority to PCT/TR2021/050111 priority patent/WO2022055446A1/en
Priority to US17/907,597 priority patent/US20230142154A1/en
Publication of TR202014391A1 publication Critical patent/TR202014391A1/tr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502761—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip specially adapted for handling suspended solids or molecules independently from the bulk fluid flow, e.g. for trapping or sorting beads, for physically stretching molecules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0647—Handling flowable solids, e.g. microscopic beads, cells, particles
    • B01L2200/0652—Sorting or classification of particles or molecules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0864—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices comprising only one inlet and multiple receiving wells, e.g. for separation, splitting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0877—Flow chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/08—Regulating or influencing the flow resistance
    • B01L2400/084—Passive control of flow resistance
    • B01L2400/086—Passive control of flow resistance using baffles or other fixed flow obstructions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Bu buluş, mikroakışkan sistemlere veya mikroakışkan akışına bağlanan, içerisinden mikroakışkan geçen ve akış sırasında mikroakışkan içerisindeki nanoyapıların bir yüzey üzerinde birikmesini sağlayarak nanoyapıların ayrıştırılması, saflaştırılması, yıkanması veya zenginleştirilmesi için kullanılan bir nanoyapı saflaştırma cihazı (1) ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME NANO YAPILARI SAFLASTIRMAK IÇIN BIR MIKROAKISKAN CIHAZI Teknik Alan Bu bulus, mikroakiskan sistemlerle, mikroakiskan sistemine baglanarak veya içerisinden mikroakiskan geçen yapilarla akis içerisindeki nanoyapilarin bir yüzey üzerinde biriktirmesi saglanarak nanoyapi ayristirilmasi, saflastirilmasi, yikanmasi veya zenginlestirilmesi için kullanilan bir mikroakiskan cihazi ile ilgilidir. Önceki Teknik Boyutu nanometre (nm) büyüklügünde olan, özellikle 1-300 nanometre (nm) arasinda olan yapilar nanoyapilar olarak adlandirilmaktadir. Nanoyapilar, nanoteknolojinin temelini olusturmaktadir. nanoyapilar, yigin yapili malzemelerden çok daha farkli ve üstün olarak kabul edilen özellikler sergilemektedirler. Nanoyapilar, nanopartiküller, nanoçubuklar, nanofiberler, nanokristaller gibi birçok yapiyi içinde bulundurur. Nanoyapilar gösterdikleri üstün özellikler sayesinde elektronik, biyomedikal, otomotiv ve kimya sektörleri baska olmak üzere birçok endüstri alaninda kullanilmaktadir.
Nanoyapilar elektronik yapisi, boyut araligi, kuantum boyut etkileri, yüzey atomlarinin karakterleri ve yüksek yüzey hacim oranlari gibi nedenler ile ön plana çikmaktadir. Nanoyapilarin üretilebilmesi, sayesinde asinmaya karsi yüzeyler, yüzey aktif maddeler, farmalojik ürünler, süperiletkenler gibi birçok teknolojik ürünün gelistirilmesine imkân saglanmistir. Nanomalzemelerin nano boyutta olmasi sayesinde, ilaç tasiyicilari, nano sensörler, nano makinalar gibi nano boyutlu Cihazlar yapilabilmektedir.
Günümüzde, katkili, küresel, bosluklu, çubuk benzeri gibi yapilara sahip metal, metal alasimi, seramik, polimer esasli veya bunlarin karisimindan istenilen özelliklere sahip nanoyapilar hazirlanabilmektedir. Metalik ve oksit nanoyapilarin üretilmesinde kimyasal buhar yogunlastirrna, hidrojen redüksiyonu, asal gaz yogunlastirma, mikroheterojen sistemlerden üretim, mekanik asindirma, ultrasonik sprey piroliz teknigi gibi farkli yöntemler kullanilmaktadir.
Günümüzde nanoyapilar üretildikten sonra ayristirmak veya saflastirmak için için bilinen ve kullanilan temel teknik santrifüjle ayirma teknigidir. Kimyasal yöntem ile üretilen nanoyapilarin yani sira çözelti içerisinde artik kimyasallar bulunmaktadir. Mevcutta bilenen nanoyapi saflastirma yöntemlerinden santrifüjle ayirma bu artik kimyasallari ayirmak için kullanilmaktadir. Söz konusu yöntemde genellikle santrifüj cihazlari kullanilmakta ve nanoyapilar kimyasal bir siVidan yüksek g kuvveti ile ayristirilmaktadir.
Akis sistemleri ile nanoyapi üretmek mümkün olmakla birlikte akis sistemi içerisine santrifüj islemini eklemek zordur ve önemli bir teknik problemdir. Akis sisteminden ayrilan partiküller, santrifüj islemine alinir. Santrifüj islemi tamamlandiktan sonra, istege bagli olarak iki veya üç basamakli olacak sekilde yikama islemi gerçeklestirilmektedir. Yikama islemi ile nanoyapilar yikanmaktadir. Ancak söz konusu yikama islemi külfetli ve fazla masrafli olabilmektedir.
Nanoyapi üretimine iliskin en önemli teknik problemlerden biri nanoyapi üretmek için mikroakiskan sistemlere kolaylikla entegre edilebilen bir yikama, saIlastirma cihazi bulunmamasidir. Bir diger teknik problem ise nanoyapilarin ayristirilmasi, saflastirilmasi, yikanmasi veya zenginlestirilmesi islemlerinin yapilmasini saglayan tek bir cihaz bulunmamasidir. Bir diger teknik problem ise nanoyapi elde etmek için kullanilan yöntemlerin uzun ve maliyetli olmasidir.
Basvuru konusu patent ile mikroakiskan sistemlere entegre edilebilen, mikroakiskan içerisindeki nanoyapilarin isi ile bir yüzey üzerinde toplanarak üretilmesi, yikanmasi, ayristirilmasi veya saflastirilmasini saglayan bir cihaz önerilmektedir. Basvuru konusu nanoyapi saflastirma cihazi, nanoyapilarin ayristirilmasi, saIlastirilmasi, yikanmasi, ayrilmasi ve zenginlestirilmesi islemlerini gerçeklestirebilmektedir.
Mevcut teknikte niikroakiskan sistemlere entegre edilebilen, içerisinden mikroakiskan geçirilen, isi degisimi ile (sicak veya soguk) nanoyapilarin mikroakiskan içerisinde ayristirilmasini saglayan, ayni zamanda nanoyapilari üretmek için de kullanilabilecek, nanoyapilarin yikanmasi, saflastirilmasi, ayristirilmasi veya zenginlestirilmesi için kullanilabilen özelliklerde bir mikroakiskan cihazi yer almamaktadir.
Bulusun Amaçlari Bu bulusun amaci, akis içerisinde olan nanoyapilarin santrifüj islemine gerek kalmadan ayristirilmasini, saflastirilmasini, yikanmasini veya zenginlestirilmesini saglayan bir nanoyapi saflastirma cihazi gerçeklestirmektir.
Bu bulusun bir diger amaci, nanoyapilarin isi ile bir noktada birikmesini (yogunlasmasini) saglayan bir nanoyapi saflastirma cihazi gerçeklestirmektir.
Bu bulusun bir diger amaci, mikroakis içerisinde olusturulan nanoyapilarin yikama islemlerinin tek bir cihaz içerisinde yapilmasini saglayan bir nanoyapi saIlastirma cihazi gerçeklestirmektir.
Bulusun Kisa Açiklamasi Bu bulusun amacina ulasmak için gerçeklestirilen, ilk istem ve bu isteme bagli diger istemlerde tanimlanan bir nanoyapi saflastirma cihazi, kanal, akiskan girisi, akiskan çikisi, engel, isi degistirici ve kontrol ünitesinden olusmaktadir. Nanoyapi saflastirma cihazini olusturan kanal tercihen dikdörtgensel prizma seklinde olup içerisi tamamen veya kismen bosluklu bir yapidadir. Kanalin içerisinde bulunan bosluk sayesinde mikroakiskan kanal içerisinden geçebilmektedir. Mikroakiskan kanal içerisinde bulunan bosluktan akmaktadir. Kanal içerisinde tercihen akisin hizi, yapisi, yönü, biçimi gibi özelliklerini degistirebilecek akiskanin çarpabilecegi engeller bulunabilmektedir. Kanala bagli akiskanin kanal içerisine girebilmesi ve çikabilmesi için en az bir giris ve en az bir çikis bulunmaktadir.
Mikroakiskan, kanal içerisine söz konusu giristen girmekte ve söz konusu çikistan çikmaktadir. Mikroakiskan kanal içerisinden geçerken, kanal içerisinde bulunan engellere veya yüzeylerine çarparak ilerlemektedir. Kanalin yapisinda bulunan isi degistiricileri bölgesel isi farklari yaratarak akiskan içerisindeki nanoyapilarin belli noktalarda birikmesine yol açar. Akis hizi, akis yapisi, akis biçimi ve bölgesel sicaklik farklari ayni anda kontrol edilerek farkli algoritmalarla nanoyapilarin içinde bulunduklari siVidan ayrilarak farkli bir siVinin içerisine alinmasi sayesinde nanoyapilar saflastirilir. Nanoyapi saflastirma cihazi, mikroakiskan içerisinde bulunan nanoyapilarin ayristirilmasi, saflastirilmasi, yikamasi veya zenginlestirilmesinde kullanilmaktadir.
Mikroakiskan ile verilen nanoyapilar, kanala bagli bulunan akiskan girisinden girmekte, laminer akis ile kanal içerisinde, kanal iç yüzeyinde ilerlemektedir.
Akiskan girisi kanalin bir kisminda yer almakta ve kanalin içine dogru açilmaktadir. Akiskan girisinin ve kanalin genisliginden dolayi Akiskan girisinden giren akiskan dar alandan genis bir alana dogru açilmaktadir. Akiskan kanal içerisine girerken dar bir alandan genis bir alana dogru geçerken hizi azalmakta, genis bir alandan dar alana geçerken ise hizi artmaktadir. Bu özellikten faydalanarak kanal içerisindeki akisin özellikleri degistirilebilmektedir.
Nanoyapi saflastirma cihazinda, kanalin içerisinde farkli geometrik formlarda çarpma yüzeyleri bulunmaktadir. Çarpma yüzeyleri, farkli geometrik formlarda, sekilde, desende, yapida olabilmekte veya kanala yerlestirilebilmektedir. Çarpma yüzeyleri, kanal içerisinde, akiskan girisi ile çikisi arasinda konumludur.
Mikroakis içerisinde yer alan ve akiskan girisinden giren nanoyapilar, çarpma yüzeyine çarptiktan sonra akiskan çikisina yönlenmektedir. Çarpma yüzeyleri akiskan girisi ile akiskan çikisi arasinda, mikroakiskanin çarpacagi sekilde konumlu oldugu için, mikroakiskan kanal içerisinden ilerlerken çarpma yüzeyine Bulusun bir uygulamasinda, kanal içerisinde tercihen çarpma yüzeyleri üzerinde veya kanal iç yüzeyi üzerinde isi degistiriciler bulunmaktadir. Isi degistiriciler, kanal iç yüzeyinde ve/Veya çarpma yüzeyleri üzerinde bulunmaktadir. Isi degistiriciler isitma veya sogutma yapabilmektedir. Isi degistiriciler çalistiginda, bulundugu yüzey üzerinde bir baska ifade ile kanal iç yüzeyi ve/Veya çarpma yüzeyi üzerinde isiyi degistirmekte, söz konusu yüzey üzerinde isitma veya sogutma yapmaktadir. sekilde ve farkli geometrik formlarda olabilmektedir. Isi degistiriciler tercihen elektrik ile çalismakta ve bir kontrol ünitesi tarafindan kontrol edilmektedir. Isi degistiriciler sürekli olarak çalisabilecegi gibi puls seklinde kesikli/atimli olarak da çalisabilmektedir. Bulusun tercih edilen uygulamasinda, isi degistiriciler atimli seklinde çalismaktadir ayni zamanda akiskan beslemesi de kesikli/atimli veya sürekli olabilmekte, tercih edilen süre boyunca çalisip tercih edilen süre boyunca çalismasi kesilmektedir.
Akiskan girisinden kanaldaki bosluga giren mikroakis içerisindeki nanoyapilar, kanal içerisine yayilarak, kanal içerisinde ilerlemektedir. Nanoyapilar kanal içerisine girdiginde, isi degistiriciler çalistirilmaktadir. Isi degistiricilerin çalismasi ile birlikte isi degistiricilerin bulundugu çarpma yüzeyleri ve/Veya kanal iç yüzeyinde sicaklik degisimi (isinma veya soguma) olmaktadir. Söz konusu isisi degismis yüzeylere çarpan nanoyapilar isi degistiriciler etrafina tutunarak bu alanda birikmektedir. Isi degistiricilere puls verilerek isi degistiriciler çalistirildikça mikroakis içerisindeki nanoyapilar isi degistirici etrafinda birikmektedir. Böylece mikroakistan siyrilan nanoyapilarin isi degistiricilerin bulundugu noktalarda kalmasi saglanabilmektedir. Mikroakiskan içerisinde bulunan nanoyapilar isi degistiricilerin etrafinda birikirken diger akiskan kanaldaki bosluktan akiskan çikisina dogru uzaklastirilabilmektedir. Böylece nanoyapi saflastirma cihazi ile mikroakiskan içerisinde bulunan nanoyapilar isisi degistirilen bir yüzey üzerinde toplanarak mikroakiskan içerisinden ayristirilmaktadir. Söz konusu ayristirma ve nanoyapilarin bir yüzeyde birikmesi saglandiktan sonra nanoyapilar farkli proseslerden geçirilerek nanoyapilarin üretilmesi, ayristirilmasi, yikanmasini veya zenginlestirilmesi saglanabilmektedir.
Bulusun Ayrintili Açiklamasi Bu bulusun amacina ulasmak için gerçeklestirilen nanoyapi saflastirma cihazi, ekli sekillerde gösterilmis olup bu sekiller; Sekil 1. Nanoyapi saflastirma cihazinin perspektif görünüsüdür.
Sekil 2. Nanoyapi saflastirma cihazinin bir uygulamasinin kesit alinmis halinde kanal yapisindaki isi degistiriciler ile birlikte perspektif görünüsüdür.
Sekil 3. Nanoyapi saflastirma cihazinin farkli bir uygulamasinin kesit alinmis halinin görünüsüdür.
Sekil 4. Nanoyapi saflastirma cihazinin dikey kesit alinmis halinde kanal yapisina yerlestirilmis isi degistiricilerin perspektif görünüsüdür.
Sekil 5. Nanoyapi saflastirma cihazinin bir baska uygulamasinin kesit alinmis halinin görünüsüdür.
Sekil 6. Nanoyapi saflastirma cihazinin bir baska uygulamasinin kesit alinmis halinin görünüsüdür.
Sekil 7. Nanoyapi saflastirma cihazinin bir baska uygulamasinin kesit alinmis halinin görünüsüdür.
Sekil 8. Nanoyapi saflastirma cihazinin bir baska uygulamasinin kesit alinmis halinin görünüsüdür.
Sekillerdeki parçalar tek tek numaralandirilmis olup, bu numaralarin karsiligi asagida verilmistir. 999199“ Nanoyapi saflastirma cihazi 2.1 Iç yüzey Akiskan girisi Akiskan çikisi Kontrol ünitesi Mikroakiskan sistemlerle, mikro akiskan sistemine baglanarak veya içerisinden mikroakiskan geçen yapilarla akis içerisindeki nanoyapilarin bir yüzey üzerinde biriktirmesi saglanarak nanoyapilarin ayristirilmasi, saflastirilmasi, yikanmasi veya zenginlestirilmesi için kullanilan bir nanoyapi saflastirma cihazi (1), mikroakiskan sisteme veya akisa baglanan, iç yüzeyinde (2.1) tamamen veya kismen bosluk bulunan söz konusu bosluk içerisinden mikroakiskan ile birlikte nanoyapilar geçen, en boy veya yükseklikten en az bir tane boyutu mikrometre boyutunda olan en az bir kanal (2), kanala (2) bagli bulunan ve mikroakiskanin kanal (2) içerisine girisini saglayan en az bir akiskan girisi (3), kanala (2) bagli bulunan ve mikroakiskanin kanal (2) içerisinden çikisini saglayan en az bir akiskan çikisi (4), kanal (2) içerisinde akiskan giris (3) ve akiskan çikisi (4) arasinda bulunan, kanal (2) içerisinde bölümler veya çikintilar olusturarak kanal (2) içerisindeki mikroakiskanin akis özelliklerini degistiren en az bir engel (5), kanal (2) yapisina, kanal (2) içerisine veya engel (5) yapisina yerlestirilen, kanal (2) içerisinde isitarak veya sogutarak bölgesel isi degisikligi olusturan ve bulundugu noktada nanoyapilarin birikmesini saglayan en az bir isi degistirici (6) içermektedir.
Basvuru konusu nanoyapi saflastirma cihazi (1), mikroakiskan sistemlere entegre edilerek ve nanoyapilarin bir yüzey üzerinde birikmesini saglayarak nanoyapilarin ayristirilmasi, saflastirilmasi, yikanmasi veya zenginlestirilmesi için kullanilmaktadir. Nanoyapi saflastirma cihazi (1) tercihen bir mikroakiskan sisteme entegre edilmektedir, bir baska ifade ile nanoyapi saflastirma cihazi (1) içerisinden mikroakiskan geçirilmektedir. Mikroakiskan içerisinde nanoyapilar bulunmaktadir ve söz konusu mikroakiskan nanoyapi saflastirma cihazi (1) içerisinden geçmektedir. Mikroakiskan içerisinde bulunan nanoyapilar, nanoyapi saflastirma cihazi (1) içerisinde kanal (2) veya engel (5) üzerinde isi degisiminden dolayi birikmektedir. Mikroyapilar da nanoyapilar gibi bu sistem içerisinde birikip ayristirilabilir. Nanoyapi saflastirma cihazinin (l) kullanim amacina göre biriken nanoyapilar söz konusu yüzeyden alinarak veya yikanarak veya daha fazla yogunlastirilarak farkli amaçlar için kullanilabilmektedir.
Bulusun bir uygulamasinda, nanoyapi saflastirma cihazi (1), kanal (2), akiskan girisi (3), akiskan çikisi (4), engel (5), isi degistirici (6) ve kontrol ünitesi (7) içermektedir. Nanoyapi saflastirma cihazi (1) mikroakiskan sistemlere entegre edilerek kullanilmaktadir. Nanoyapi saflastirma cihazi (1) mikroakiskan içerisinde olusturulan nanoyapilarin belirli bir yüzeyde biriktirilmesini saglamaktadir.
Nanoyapi saflastirma cihazi (1), belirli bir yüzeyde nanoyapilarin birikmesini sagladigi için nanoyapi saflastirma cihazi (1) nanoyapilarin ayristirilmasi, saflastirilmasi, yikanmasi, ayrilmasi veya zenginlestirilmesi islemlerinde kullanilabilmektedir. Nanoyapi saflastirma cihazi (1), nanoyapi üreten bir mikroakis sisteminin arkasina baglanarak kullanilabilmektedir. Nanoyapi saflastirma cihazi (1), herhangi bir nanoyapi içeren mikroakis veya nanoyapilarin bulundugu siVi ile birlikte kullanilabilmektedir. Söz konusu nanoyapi içeren siVi veya mikroakiskan nanoyapi saflastirma cihazinda (1) kanal (2) içerisine aktarilmaktadir.
Bulusun bir uygulamasinda yer alan kanal (2), mikroakiskan sisteme bagli bulunmaktadir. Kanal (2) tamamen veya kismen bosluklu yapida bulunmaktadir.
Kanal (2) tercihen dikdörtgensel prizma formundadir. Nanoyapi içeren siVi veya mikroakiskan kanal (2) içerisindeki bosluktan akmaktadir. Kanal (2) içerisindeki bosluktan mikroakiskan ile birlikte nanoyapilar geçmektedir. Kanal (2), tercihen mikro boyutta bir baska ifade ile nanoyapidan büyük boyutlarda mikrokanallar içerebilmektedir. Söz konusu mikrokanallar kanalin (2) yapisinda yer alabilmektedir. Bulusun bir uygulamasinda kanal (2) içerisinde tercihen maksimum 100.000 mikrometre ile 1 mikrometre yükseklige sahip olabilecek sekilde bosluk bulunmaktadir. Kanal (2), mikro boyutta bosluk içermektedir. Çarpma yüzeyleri (5) tercihen kanal (2) içerisindeki bosluga yerlestirilmektedir. isi degistiriciler (6) ise kanalin (2) yapisinda bulunmaktadir. Mikroakiskan, kanal (2) içerisinde bulunan bosluktan akmaktadir. Akiskan girisi (3) ve akiskan çikisi (4) kanal (2) üzerinde yer almaktadir.
Bulusun alternatif bir uygulamasinda kanalin (2) alt yüzeyi cam, polimetalmetakrilat (PMMA) gibi malzemeden imal edilebilmektedir. Ayni zamanda söz konusu kanalin (2) iç yüzeyinde mikro boyutta kanalli yapilar bulunabilmektedir. Kanal (2) iç yüzeyinde (2.1) yer alan mikro boyuttaki kanallar kanal (2) alt yüzeyinden gözlemlenebilmektedir. Isi degistiriciler (6) kanalin (2) yapisinda yer alan söz konusu mikro boyuttaki kanallar içerisine yerlestirilebilmektedir.
Kanala (2) bagli akiskanin kanal (2) içerisine girebilmesi ve çikabilmesi için en az bir akiskan girisi (3) ve en az bir akiskan çikisi (4) bulunmaktadir. Mikroakiskan kanal (2) içerisine söz konusu akiskan girisinden (3) girmekte ve söz konusu akiskan çikisindan (4) çikmaktadir. Mikroakiskan, kanal (2) içerisinden geçerken, kanal (2) içerisinde bulunan engellere (5) veya engellerin (5) yüzeylerine çarparak ilerlemektedir. Kanalin (2) yapisinda bulunan isi degistiricileri (6) bölgesel isi farklari yaratarak akiskan içerisindeki nanoyapilarin belli noktalarda birikmesine yol açmaktadir. Kanal (2) içerisine akiskan girisinden (3) giren mikroakiskanin akis hizi, akis yapisi, akis biçimi ve bölgesel sicaklik farklari ayni anda kontrol edilerek farkli algoritmalarla nanoyapilarin içinde bulunduklari siVidan ayrilarak farkli bir sivinin içerisine alinmasi sayesinde nanoyapilar saflastirilir. Nanoyapi saflastirma cihazi, mikroakiskan içerisinde bulunan nanoyapilarin ayristirilmasi, saflastirilmasi, yikamasi veya zenginlestirilmesinde kullanilmaktadir.
Bulusun bir uygulamasinda, akiskan girisi (3) kanal (2) üzerinde bulunmaktadir.
Akiskan girisi (3), mikroakiskanin kanal (2) içerisine girisini saglamaktadir.
Mikroakiskan ile verilen nanoyapilar, kanala bagli bulunan akiskan girisinden (3) girmekte, laminer akis ile kanal (2) içerisinde, kanal (2) iç yüzeyinde ilerlemektedir. Akiskan girisi (3), nanoyapi içeren mikroakiskanin, solüsyon içerisindeki mikroakiskanin veya nanoyapilari yikamak için kullanilacak saf suyun kanala (2) girisinde kullanilmaktadir. Akiskan girisi (3) kanalin (2) bir kisminda yer almakta ve kanalin (2) içine dogru açilmaktadir. Akiskan girisinin (3) ve kanalin (2) genisliginden dolayi akiskan girisinden (3) giren akiskan, dar alandan genis bir alana dogru açilmaktadir. Akiskan, kanal (2) içerisine girerken dar bir alandan genis bir alana dogru geçerken hizi azalmakta, genis bir alandan dar alana geçerken ise hizi artmaktadir. Bu özellikten faydalanarak kanal (2) içerisindeki akisin özellikleri degistirilebilmektedir.
Bulusun bir uygulamasinda yer alan akiskan girisi (3), kanalin (2) bir kenarinin tercihen orta noktasinda bulunmaktadir. Akiskan girisi (3), farkli geometrik formlarda olabilmektedir. Akiskan girisi (3), kanal (2) içerisindeki mikro boyuttaki bosluga açilmaktadir. Akiskan girisinden (3) geçisi saglanan mikroakiskanin dar bir alandan kanal (2) içerisindeki genis bosluga geçmesi saglanabilmektedir. Akiskan girisi (3), genis, dar veya ince yapida olabilecek sekilde uyarlanabilmektedir. Akiskan girisinin (3) dar oldugu durumda akiskan girisinden (3) geçen mikroakiskan kanal (2) iç yüzeyine ulastiginda hizi azalmaktadir.
Bulusun bir uygulamasinda yer alan akiskan çikisi (4), kanal (2) üzerinde tercihen akiskan girisi (3) ile karsilikli olacak sekilde bulunmaktadir. Akiskan çikisi (4), mikroakiskanin kanal (2) içerisinden çikisini saglamaktadir. Akiskan çikisi (4), nanoyapi içeren mikroakiskanin, solüsyon içerisindeki mikroakiskanin veya nanoyapilari yikamak için kullanilacak saf suyun kanalin (2) disina veya dis ortama çikisinda kullanilmaktadir. Mikroakiskan kanal (2) içerisinden çikarken akiskan çikisindan (4) çikmaktadir. Akiskan çikisi (4), farkli geometrik formlarda olabilmektedir. Akiskan çikisi (4), kanal (2) içerisindeki mikro boyuttaki bosluktan dis ortama açilmaktadir. Akiskan çikisina (4) geçisi saglanan mikroakiskanin kanal (2) içerisindeki genis bosluktan dar bir alana geçmesi saglanabilmektedir. Akiskan çikisi (4), genis, dar veya ince yapida olabilecek sekilde uyarlanabilmektedir. Akiskan çikisi (4), akiskan girisi (3) ile karsilikli olacak sekilde konumlandirilmaktadir. Bulusun bu uygulamasinda akiskan çikisi (4), akiskan girisine (3) paralel konumda bulunan kanal (2) kenarina konumlu sekilde bulunmaktadir. Bulusun alternatif uygulamalarinda, akiskan çikisi (4) kanalin farkli yerlerinde bulunabilir.
Bulusun bir uygulamasinda yer alan engel (5), kanal (2) içerisine akiskan giris (3) ve akiskan çikisi (4) arasina yerlestirilmektedir. Mikroakiskan, kanal (2) içerisinden geçerken, kanal (2) içerisinde bulunan engellere (5) veya engellerin (5) yüzeylerine çarparak ilerlemektedir. Kanalin (2) yapisinda bulunan isi degistiricileri (6) bölgesel isi farklari yaratarak akiskan içerisindeki nanoyapilarin belli noktalarda birikmesine yol açmaktadir. Kanal (2) içerisine akiskan girisinden (3) giren mikroakiskanin akis hizi, akis yapisi, akis biçimi ve bölgesel sicaklik farklari ayni anda kontrol edilerek farkli algoritmalarla nanoyapilarin içinde bulunduklari siVidan ayrilarak farkli bir siVinin içerisine alinmasi sayesinde nanoyapilar saflastirilir. Nanoyapi saflastirma cihazi, mikroakiskan içerisinde bulunan nanoyapilarin ayristirilmasi, saflastirilmasi, yikamasi veya zenginlestirilmesinde kullanilmaktadir. Engel (5), kanal (2) içerisinde bölümler, girintiler veya çikintilar olusturarak kanal (2) içerisindeki mikroakiskanin akisi sirasinda çarptigi yüzeyler olusturmaktadir. Engel (5), kanal (2) içerisinde tercihen akiskanin çarptigi durumda akisin hizi, yapisi, yönü, biçimi gibi özelliklerini degistirebilmektedir. Kanal (2) içerisindeki bosluga bir veya birden fazla engel (5) yerlestirilebilmektedir. Kanal (2) içerisindeki 1 ile 100 mikrometre arasinda yükseklige sahip boslugun içerisinde farkli geometri ve sekillerde engeller (5) bulunabilmektedir. Engel (5) kanal (2) içerisinde yer almakta ve kanal (2) içerisinden akis geçerken akisin çarpacagi yüzeyleri saglamaktadir. Mikroakiskan, kanal (2) içerisindeki iç yüzeyden (2.1) akarken çarpma yüzeylerine (5) temas etmektedir. Nanoyapi saflastirma cihazinda (1), engeller (5) mikroakiskanin akisi sirasinda çarpacagi ve temas edecegi yüzeyleri olusturmakta, engel (5) üzerinde bulunan isi degistiriciler (6) ile de nanoyapilarin isi degistirici (6) ve engeller (5) etrafinda toplanmasi saglanmaktadir. Isi degistiricileri (6) isi yaydiklari engel (5) ve/Veya kanal (2) üzerinde nanoyapilarin birikmesini, toplanmasini, tutunmasini saglamaktadir. Engel (5) farkli geometrik formlarda olabilmekte ve kanal (2) içerisindeki bosluga farkli sekilde konumlandirilabilmektedir. Engeller (5 ), kanal (2) içerisine mikroakiskan içerisindeki nanoyapilarin isi degistiricilerin (6) etrafinda birikmesini tetikleyecek sekilde yerlestirilmektedir. Engeller (5), kanal (2) üzerinde mikroakiskanin yönlendirilmesinde rol oynamaktadir. Engeller (5) kanal (2) içerisine rastgele yerlestirilebilecegi gibi mikro akisi yavaslatacak veya hizlandiracak veya tercih edilen yöne yönlendirecek sekilde de yerlestirilebilmektedir. Kanal (2) içerisindeki engel (5) yerlesimi, sikligi, açisi, pozisyonu akiskan girisine (3), akiskan çikisina (4) göre degistirilerek mikroakiskanin akis yönü, akis yogunlugu, çarpma sayisi degistirilebilmekte ve böylece nanoyapilarin toplanacagi yüzey ve nanoyapi yogunlugu kontrol edilebilmektedir. Bulusun bir uygulamasinda, engeller (5), mikroakiskanin kanal (2) içerisinde yavaslamasini ve yavas akisa geçerek isi degistirici (6) etrafinda daha kolay nanoyapi birikmesini saglamaktadir.
Bulusun baska bir uygulamasinda nanoyapi saflastirma Cihazinda (l) engeller (5) olmadan sadece isi degistiriciler (6) kullanilabilmektedir.
Nanoyapi saflastirma Cihazinda (l), kanalin (2) içerisinde farkli geometrik formlarda engeller (5) bulunmaktadir. Engeller (5), farkli geometrik formlarda, sekilde, desende, yapida olabilmekte veya kanal (2) içerisine yerlestirilebilmektedir. Engeller (5), kanal (2) içerisinde, akiskan girisi (3) ile akiskan çikisi (4) arasinda konumludur. Mikroakis içerisinde yer alan ve akiskan girisinden (3) giren nanoyapilar, engellere çarptiktan sonra akiskan çikisina (4) yönlenmektedir. Engeller (5), akiskan girisi (3) ile akiskan çikisi (4) arasinda, mikroakiskanin çarpacagi sekilde konumlu oldugu için, mikroakiskan kanal (2) içerisinden ilerlerken engellere (5) veya engellerin (5 ) yüzeylerine çarpmaktadir.
Bulusun baska bir uygulamasinda yer alan engeller (5), kanal (2) içerisine akiskan giris (3) ve akiskan çikisina (4) dik konumda olacak sekilde yerlestirilmektedir (Sekil 2). Akiskan giris (3) ve akiskan çikisina (4) dik konumda engeller (5) yerlestirildiginde, akiskan girisinden (3) mikroakiskanin geçisi saglanirken akiskan dogrudan çarpma yüzeylerine (5) çarpmakta ve yavaslamaktadir. Ayni zamanda akis bölünmekte ve yönlendirilmektedir. Kanal (2) üzerinde bulunan akiskan girisinden (3) giren mikroakiskan ilk engel (5) ile ikiye bölünmekte, daha sonra her bir yönde ilerleyen mikroakiskan yeniden ikiye bölünerek ilerlemektedir. Her bir engel (5) akisin yeniden bölünmesini ve tercih edilen yönde yönlendirilmesini saglamaktadir.
Bulusun baska bir uygulamasinda yer alan engeller (5), kanal (2) içerisine akiskan girisinden (3) dar bir sekilde baslayip akiskan çikisina (4) dogru genisleyen bir açi ile yerlestirilmektedir (Sekil 4). Açili sekilde yerlestirilen engeller (5), akiskan girisinden (3) geçisi gerçeklesen akiskanin dogrudan engellere (5) çarpmasini ve yavaslamasini saglamaktadir.
Bulusun bir baska uygulamasinda yer alan engeller (5), kanal (2) içerisine akiskan girisinden (3) dar bir sekilde baslayip akiskan çikisina (4) dogru genisleyen açi ile yerlestirilmekte ve aralarina boylari git gide kisalacak sekilde ardisik birden fazla olacak sekilde farkli engeller (5) konumlandirilmaktadir (Sekil 3). Açili sekilde yerlestirilen engeller (5 ), akiskan girisinden (3) geçen akiskanin dogrudan engellerin (5) yüzeyine çarpmasini ve yavaslamasini saglamaktadir.
Bulusun bir baska uygulamasinda yer alan engeller (5), kanal (2) içerisine birbirine dik konumda dörtgensel geometrik form olusturacak sekilde yerlestirilmektedir. Söz konusu engeller (5) köse kisimlari akiskan girisi (3) ve akiskan çikisina (4) bakacak sekilde yerlestirilmektedir (Sekil 6). Açili sekilde yerlestirilen çarpma yüzeylerine (5) çarparak kanal (2) içerisinde ilerleyen mikroakiskan, zit yönlü yerlestirilmis diger daralan yapidaki engellere (5) çarpmaktadir.
Bulusun bir baska uygulamasinda yer alan engeller (5), kanal (2) içerisine birbirine dik konumda dörtgensel geometrik form olusturup köse kisimlarindan ardisik set halinde olacak sekilde yerlestirilmektedir. Söz konusu engeller (5) dörtgensel formun köse kisimlari akiskan girisi (3) ve akiskan çikisina (4) bakacak sekilde yerlestirilmektedir (Sekil 5). Açili sekilde yerlestirilen çarpma yüzeylerine (5) çarparak kanal (2) içerisinde ilerleyen mikroakiskan, zit yönlü yerlestirilmis diger daralan yapidaki engellere (5) ve ardisik olarak bulunan engellere (5) sirasi ile çarpmaktadir.
Bulusun bir baska uygulamasinda yer alan engeller (5), kanal (2) içerisine boslugun köse kisimlarindan kanal (2) merkezine uzanacak sekilde ardisik ve kesikli olarak konumludur (Sekil 7). Akiskan girisinden (3) geçen mikroakiskan, genisleyerek kanal (2) içerisinde ilerlemekte ve daralan engellere (5) çarpmaktadir.
Bulusun bir uygulamasinda yer alan isi degistirici (6), kanal (2) yapisinda ve/Veya engeller (5) üzerinde konumludur. Isi degistirici (6), kanal (2) yapisinin veya engellerin (5) isitilmasini veya sogutulmasini saglayarak isi degisikliginden dolayi kanal (2) yapisi veya engel (5) üzerinde mikroakiskan içerisinde bulunan nanoyapilarin birikmesini saglamaktadir. Isi degistirici (6), kanal (2) yapisina veya engellerin (5) yüzeyine konumlandirilabilmektedir. Isi degistirici (6), farkli geometrik formlarda olabilmekte ve farkli konumlara yerlestirilebilmektedir.
Kanalin (2) yapisinda bulunan isi degistiricileri (6) bölgesel isi farklari yaratarak akiskan içerisindeki nanoyapilarin belli noktalarda birikmesine yol açmaktadir.
Kanal (2) içerisine akiskan girisinden (3) giren mikroakiskanin akis hizi, akis yapisi, akis biçimi ve bölgesel sicaklik farklari ayni anda kontrol edilerek farkli algoritmalarla nanoyapilarin içinde bulunduklari siVidan ayrilarak farkli bir siVinin içerisine alinmasi sayesinde nanoyapilar saflastirilir.
Bulusun bir uygulamasinda yer alan isi degistiricide (6) kaynak olarak elektrik, reziztans, peltier, lazer, optik, isik, ultrason, ses, dielektroforez, sicak veya soguk siVilar veya gazlar gibi kaynaklar kullanilabilmektedir.
Bulusun bir uygulamasinda, kanal (2) içerisinde tercihen engellerin (5) üzerinde veya kanalin (2) iç yüzeyi üzerinde isi degistiriciler (6) bulunmaktadir. Isi degistiriciler (6), kanal (2) iç yüzeyinde ve/Veya engeller (5) üzerinde bulunmaktadir. Isi degistiriciler (6) isitma veya sogutma yapabilmektedir. Isi degistiriciler (6) çalistiginda, bulundugu yüzey üzerinde bir baska ifade ile kanal (2) iç yüzeyi ve/Veya engel (5) yüzeyi üzerinde isiyi degistirmekte, söz konusu yüzey üzerinde isitma veya sogutma yapmaktadir. kaplayabilecek sekilde ve farkli geometrik formlarda olabilmektedir. Isi degistiriciler (6) tercihen elektrik ile çalismakta ve bir kontrol ünitesi tarafindan kontrol edilmektedir. Isi degistiriciler (6) sürekli olarak çalisabilecegi gibi puls seklinde kesikli/atimli olarak da çalisabilmektedir. Bulusun tercih edilen uygulamasinda, isi degistiriciler (6) atimli seklinde çalismaktadir ayni zamanda akiskan beslemesi de kesikli veya sürekli olabilmekte, tercih edilen süre boyunca çalisip tercih edilen süre boyunca çalismasi kesilmektedir.
Bulusun bir uygulamasinda, isi degistirici (6), serit halinde, dairesel, dikdörtgensel veya eliptik formdadir. Isi degistirici (6) olarak tercihen rezistans teller kullanilmaktadir. Isi degistirici (6) olarak farkli isi degistirme yöntemleri de kullanilabilmektedir. Bulusun bir uygulamasinda kanala (2) yerlestirilen isi degistiricilerin (6) tamami tek bir nokta üzerinden birbirine baglanarak bütün isi degistiricilerin (6) ayni çalisma kosullarinda aktif veya pasif hale getirilmesi mümkün olabilmektedir. kaplayacak sekilde yerlestirilebilmektedir. Isi degistiriciler (6), bulunduklari yüzeyin isi degisimini saglamaktadir. Isi degistirici (6) bulundugu yüzeyin sicakligini arttirabilecegi gibi düsürebilmektedir. Isi degistirici (6), bulundugu yüzeyin isitilmasini veya sogutulmasini saglamaktadir. Isi degistirici (6), tercihen +500 ile -100 derece sicaklik araliginda çalisabilmektedir. Bulusun bir uygulamasinda, isi degistirici (6) bulundugu yüzeyin sicakligini arttirmaktadir. Isi degistirici (6) kontrol ünitesi (7) tarafindan kontrol edilmektedir. Isi degistirici (6), kontrol ünitesi (7) tarafindan kontrol edilmekte tercihen belirlenen isi ve sicaklik araliginda veya sabit çalisma sicakligina göre çalismaktadir. Isi degistirici (6) kontrol ünitesi (7) tarafindan aktif hale getirildiginde, akiskan girisinden (3) gelen siVi ile karisik haldeki nanoyapilar isi degistiricinin (6) bulundugu yüzeylerdeki isi degisiminden dolayi söz konusu yüzeylere tutunmaktadir. Isi degistiricinin (6) bulundugu kanal (2) yapisi ve engel (5) yüzeyindeki isi degisikliginden dolayi, söz konusu yüzeylerde sicaklik farkindan dolayi girdap benzeri bir yapi olusmaktadir. Söz konusu kanal (2) yapisi ve engellerdeki (5) isi degisikliginden dolayi akis sirasinda söz konusu yüzeylere temas eden akiskanlar mikro boyutta küçük girdap hareketleri yapmakta ve girdap benzeri hareketten dolayi kanal (2) yapisi ve engellere (5 ) tutunarak yüzeyde kalmaktadir.
Kanal (2) içerisindeki mikroakiskandaki nano boyuttaki parçaciklar isi degistiricinin (6) bulundugu yüzey üzerine tutunmaktadir. Isi degistiricinin (6) bulundugu konumda biriken nanoyapilar isisal girdap benzeri yapilar olusturmaktadir. Söz konusu girdap benzeri yapilar, isi degistiricinin (6) yer aldigi yüzeylerdeki isi degisiminin etkisi ile olusmaktadir. Isi degistiricinin (6) bulundugu yüzeyin isi degisiminin etkisi ile akiskan girisinden (3) kanal (2) bosluguna giren mikroakiskanin gerçeklestirdigi laminer akis degismektedir.
Mikroakiskanin laminer akisi sirasinda isi degistiricinin (6) üzerinden geçtiginde laminer akis bozularak içerisinde yer alan nanoyapilar isi degistiricinin (6) bulundugu yüzeye tutunmaktadir. Mikroakiskan içerisindeki nanoyapilar, laminer akis içerisinde iken isi degistiriciler (6) araciligiyla kanal (2) yapisi veya engel (5) üzerinde tek bir noktada toplanabilmektedir. Bulusun bir uygulamasinda isi degistiricilerin (6) çalismasi kesikli (puls,atimli) seklinde olmaktadir ve isi degistiricileri (6) çalistiran akim aralikli puls seklinde verilebilmektedir. Isi degistiricilerin (6) çalismasi belirli zaman araliklarinda pulslar seklinde oldugunda, isi degistiricilerin (6) bulundugu yüzeyde olusan sicaklik farkindan dolayi mikroakiskanin akisi sirasinda nanoyapilarin bir kismi isi degistirici (6) üzerine tutunmaktadir.
Bulusun bir uygulamasinda akiskan girisi (3) ile akiskan çikisi (4) arasinda mikro boyutta bir mikro kanal bulunmaktadir. Söz konusu kanal içerisinde tercihen serit seklinde isi degistirici (6) yer almaktadir. Söz konusu isi degistiriciler (6) bulusun alternatif bir uygulamasinda noktasal sekilde bulunmaktadir. Kanal (2) iç yüzeyi (2.1) tamamen mikroakiskan ve nanoyapi ile doldurulduktan sonra isi degistiriciler (6) kontrol ünitesi (7) tarafindan çalistirilarak aktif hale getirilmektedir. Isi degistiricilerin (6) aktif hale getirilmesi ile birlikte mikroakiskan içerisindeki nanoyapilar isi degistiricilerin (6) etrafinda birikmektedir. Isi degistiricilerin (6) çalismasi puls seklinde oldugunda, isi degistiriciler (6) etrafinda tutunan nanoyapilarin olusturdugu yapi isi degistiricinin çalistigi ve durdugu durumda dagilmakta veya tekrar toplanmaktadir. Isi degistiricilerin (6) daima puls seklinde aralikli çalismasi sonucu, nanoyapilarin isi degistiricilerin (6) etrafina toplanip geri dagilmasi ile siVi nanoyapilardan ayrilabilmektedir. Bu islemin devam ettirilmesi durumunda isi degistiricilerin (6) etrafinda yalnizca nanoyapilar kalmaktadir. Mikroakiskan içerisinden nanoyapilar ayrilmakta ve kalan siVi veya solüsyon ise akiskan çikisindan (4) disariya aktarilmaktadir. Isi degistiricilerin (6) engellere (5) ve/Veya kanala (2) bir hat halinde yerlestirilmeleri sonucu, siVidan ayrilan nanoyapilar de ince bir hat seklinde isi degistiricilerin (6) etrafinda birikmektedir. Sonuç olarak kanal (2) içerisindeki tüm mikroakiskan siVi bosaltildiginda isi degistiricilerin (6) etrafinda biriken nanoyapilar saf su ile yikanarak dis ortama alinabilmektedir. Böylece nanoyapi saflastirma cihazi (1) sayesinde içerisinde nanoyapi bulunan mikroakiskan içerisinden nanoyapilar ayristirilarak bir yüzeyde toplanmakta, kalan mikroakiskan kanal (2) disina atilabilmektedir.
Bulusun bir uygulamasinda mikroakiskan içerisindeki nanoyapilarin ayristirilarak zenginlestirilmesi islemi nanoyapi saflastirma cihazi (1) araciligi ile yapilabilmektedir. Akiskan girisinden (3) nanoyapi içeren mikroakiskanin kanala (2) akisi saglanmaktadir. Mikroakiskan, kanal (2) içerisine girdiginde kanal (2) içerisine dagilarak laminer bir akis yapmaktadir. Bu sirada kanal (2) içerisinde tercihen engellerde (5) bulunan isi degistiriciler (6) çalistirilmaktadir. Isi degistiricilerin (6) çalistirilmasi ile nanoyapilar isi degistiriciler (6) etrafinda toplanmaya baslamaktadir. Isi degistiricilerin (6) isi ayari yüksek seviyeye getirildiginde ise nanoyapilarden ayrilan siVi buharlasmaya baslamaktadir.
Böylece isi degistiriciler (6) etrafinda toplanan nanoyapilar daha az siVi ile toplanabilmektedir.
Bulusun bir uygulamasinda yer alan isi degistiricilerin (6) belirli zaman araliklarinda açilip kapanmasi ile isi degistirici (6) etrafinda toplanan veya biriken nanoyapilarin kanal (2) içerisinde yönlendirilmesi saglanabilmektedir. Kanal (2) içerisindeki bosluga yerlestirilen engellerin (5) ve isi degistiricilerin (6) geometrisi ve konumu degistirilerek mikroakiskan ayrilan nanoyapilarin kanal (2) içerisinde yönü degistirilebilmektedir. Engeller (5) mikroakiskanin akisini tercih edilen yönde yönlendirecek sekilde konumludur. Bulusun alternatif bir uygulamasinda, engeller (5) bir ucundan sabit, bir ucundan serbesttir ve mikroakiskanin çarpmasina göre hareket edebilmektedir.
Mikroakiskan ile birlikte de nanoyapilarin yönlendirilmesi engel (5) ve isi degistiriciler (6) ile saglanabilmektedir. Nanoyapilarin isi degistirici (6) etrafinda toplanmasi sonrasinda akiskan girisinden saf su verilerek kanal (2) içerisindeki nanoyapilarin yikanmasi islemi gerçeklestirilebilmektedir. Kanal (2) içerisindeki bosluga saf su verildikçe diger siVi maddeler nanoyapilarin üzerinden ayrilip nanoyapilarin kolloidal bir yapida kalmasi saglanmaktadir. Isi degistiricilerin (6) etrafinda kalan nanoyapilar üzerine akiskan girisinden (3) saf su girisi saglandikça nanoyapilarin yikanmasi islemi gerçeklestirilmektedir.
Bulusun bir uygulamasinda yer alan kontrol ünitesi (7), isi degistiricinin (6) çalismasi için gerekli olan enerjiyi kontrol etmekte ve tercihen saglamaktadir.
Kontrol ünitesi (7), isi degistiricinin (6) açilip kapanmasini ve çalisma kosullarini kontrol etmek üzere uyarlanmistir. Kontrol ünitesi (7), tercihen isi degistiricinin (6) çalisma enerjisini açip kapatarak isi degistiriciyi (6) devreye almaktadir.
Kontrol ünitesi (7) ile isi degistiricilerin (6) ayni anda açilip kapatilmasi, kesikli (puls) seklinde çalismasi saglanabilmekte, isi degistiricilerin (6) isi degisim (çalisma) araligi ayarlanabilmektedir Bulusun bir uygulamasinda yer alan nanoyapi saflastirma cihazinin (l) çalismasi su sekilde gerçeklesmektedir. Nanoyapi saIlastirma cihazi (1) tercihen bir mikroakiskan sisteme entegre edilmektedir. Tercihen nanoyapilar içeren mikroakiskan akisi nanoyapi saflastirma cihazina (l) baglanmaktadir.
Mikroakiskan, nanoyapi saflastirma cihazina (l) girip çikmaktadir. Mikroakiskan içerisindeki nanoyapilar, nanoyapi saflastirma cihazi (1) içerisinde tercihen kanal (2) ve/Veya engel (5) üzerinde toplanmaktadir. Mikroakiskan, nanoyapi saflastirma cihazindaki (1) kanal (2) üzerinde bulunan akiskan girisine (3) baglanarak, mikroakiskanin kanal (2) içerisindeki boslugu girisi saglanmaktadir.
Akiskan girisinden (3) geçen mikroakiskan kanal (2) içerisine akmaktadir.
Mikroakiskan tercihen dar bir akis girisinden (3) genis bir kanal (2) içerisine aktigi için, mikroakiskanin akis hizi akiskan girisinden (3) kanala (2) geçerken azalmaktadir. Akiskan girisinden (3) geçen mikroakiskan, kanal (2) içerisinde ilerlerken kanal (2) içerisinde farkli geometrik formlarda ve farkli konumlarda bulunan çarpma yüzeylerine (5) çarpmaktadir. Ayni zamanda kanal (2) içerisinde tercihen engel (5) ve/Veya kanalin (2) yapisinda bulunan isi degistiriciler (6) çalistirilarak, isi degistiricilerin (6) bulundugu engel (5) ve/Veya kanal (2) yapisi isitilmakta veya sogutulmaktadir. Isi degistiriciler (6) tercihen puls seklinde çalistirilmaktadir. Isi degistiricilerin (6) çalistiginda, kanal (2) içerisinde üzerinde akis halinde olan mikrokiskandaki nanoyapilar isi degistiricilerin (6) bulundugu yüzey üzerinde toplanmaktadir. Mikroakiskan, kanal (2) içerisinden birkaç kere geçirilebilmektedir, mikroakiskan kanal içerisinden geçerken mikroakiskan içerisindeki nanoyapilar artarak isiticilarin bulundugu yüzeyde birikmektedir.
Nanoyapilarin isi degistiricilerin (6) etrafinda birikmesi sonrasinda mikroakiskandaki nanoyapi harici siVilarin akiskan çikisindan (4) ayrilmasi akiskan çikisindan (4) saglanmaktadir. yüzeylerde sicaklik farki olustugu için mikroakiskan içerisindeki nanoyapilar sicak yüzeylerde toplanmakta ve mikroakiskani olusturan solüsyon kanalden (2) disariya çikmaktadir. Nanoyapiler isi degistiricilerin (6) etrafinda tutunduklari için devam eden mikroakis nanoyapilari tutunduklari yüzeyden ayiramamaktadir.
Nanoyapilar isi degistiricilerin (6) bulundugu hat üzerine yigilma yaparak birikmektedir. Tercih edilen süre sonrasinda veya sicakligi degistirilen yüzeylerde tercih edilen nanoyapi yogunlugu saglandiktan sonra isi degistiriciler (6) kapatilmakta veya puls seklinde bir süre daha çalistirilarak mikroakiskan ayrilan nanoyapilarin bulunduklari yerden alinmasi saglanabilmektedir. Böylece mikroakiskan içerisinde bulunan nanoyapilarin bir yüzeyde toplanmasi ve mikroakiskan içerisindeki sivinin kanaldan (2) disari akitilarak uzaklastirilmasi saglanabilmektedir. içerisindeki bosluga aktarilan saf su ile yikanabilmektedir. Bu durumda akiskan girisinden (3) giren saf su, kanal (2) içerisindeki bosluga yayilmakta ve nanoyapilari bulundugu yüzey üzerinde yikadiktan sonra akiskan çikisindan (4) dis ortama akmaktadir. Ayni zamanda isi degistiriciler (6) etrafinda kalan nanoyapilar, akiskan girisinden (3) kanal (2) içerisindeki bosluga aktarilan farkli içerikli solüsyonlar ile zenginlestirilebilmektedir.

Claims (1)

  1. ISTEMLER . Mikroakiskan sistemlerde, mikroakiskan sistemine baglanarak veya içerisinden mikroakiskaii geçen yapilarla akis içerisindeki nanoyapilarin bir yüzey üzerinde biriktirmesi saglayarak naiioyapilarin ayristirilmasi, saflastirilmasi, yikanmasi veya zenginlestirilmesi içiii kullanilan, mikroakiskan sisteme veya akisa baglanan, iç yüzeyinde (2.1) tamamen veya kismen bosluk bulunan söz konusu bosluk içerisinden mikroakiskan ile birlikte nanoyapilar geçen, en, boy veya yükseklikten en az bir tane boyutu maksimum 1000 mikrometre boyutunda olan en az bir kanal (2), - kanala (2) bagli bulunan ve mikroakiskanin kanal (2) içerisine girisini saglayan en az bir akiskan girisi (3), - kanala (2) bagli bulunan ve mikroakiskanin kaiial (2) içerisinden çikisini saglayan en az bir akiskan çikisi (4), - kanal (2) içerisinde akiskan giris (3) ve akiskan çikisi (4) arasinda bulunaii, kanal (2) içerisinde bölümler veya çikintilar olusturarak kanal (2) içerisindeki mikroakiskanin akis 'Özelliklerini degistiren en az bir engel (5), - kaiial (2) yapisina, kanal (2) içerisine veya engel (5) yapisina yerlestirilen, kanal (2) içerisinde isitarak veya sogutarak bölgesel isi degisikligi olusturan ve bulundugu noktada nanoyapilarin birikmesini saglayan en az bir isi degistirici (6) ile karakterize edilen nanoyapi saflastirma cihazi . Bosluklu bir yapida, tercihen dörtgensel prizma formunda olan, nanoyapidan büyük boyutlarda mikrokanallar içeren, içerisindeki bosluga engel (5) ve isi degistirici (6) yerlestirilen kaiial (2) ile karakterize edilen istem 1”deki gibi nanoyapi saflastirma cihazi (1). . Akiskan girisi (3) ile akiskan çikisiiii (4) birbirine baglayan, alt yüzeyi cam ve polimetalnietakrilat (PMMA) malzemeden veya mikrokaiial üretmek için kullanilan diger malzemelerden imal edilen, içerisinde yer alan mikro boyuttaki kanallar alt yüzeyinden gözlemlenen ve içerisinde yer alan söz konusu mikro boyuttaki kanallar içerisine isi degistiriei (6) yerlestirilen kaiial (2) ile karakterize edilen istem l”deki gibi nanoyapi saflastirina cihazi (1). . Kanala (2) bagli olan, kanal (2) içerisindeki mikro boyuttaki bosluga açilan, nanoyapi içeren mikroakiskanin, solüsyon içerisindeki niikroakiskanin veya nanoyapilari yikamak için kullanilacak farkli çözeltinin kanala (2) girisini saglayan en az bir akiskan girisi (3) ve kanal (2) içerisindeki mikro boyuttaki bosluktan dis ortama açilan mikroakiskanin kanaldan (2) çikisini saglayan en az bir akiskan çikisi (4) ile karakterize edilen istem l°deki gibi nanoyapi saflastirma cihazi (1 ). . Kaiial (2) içerisindeki boslukta bir veya birden fazla bulunan, kanal (2) içerisinden akis geçerken akisa çarpan veya temas eden engel (5) ile karakterize edilen istein l”deki gibi nanoyapi saflastirma cihazi (1). . Kanal (2) içerisinde bulunan, kanal (2) içerisinden geçen mikroakiskanin önünde engel olusturarak mikroakiskana çarparak kanal (2) içerisinde akisi degistiren, üzerine isi degistirici (6) yerlestirilebilen ve üzerinde konuinlu olan isi degistirici (6) etrafinda daha kolay nanoyapi birikmesini saglayan, akiskan girisi (3) ve akiskan çikisina (4) olan pozisyonuna ve konumuna göre mikroakiskanin akisini yönlendiren eiigel (5) ile karakterize edilen istem l”deki gibi nanoyapi saflastirma cihazi (1). . Kanal (2) içerisinde akiskan giris (3) ve akiskan çikisina (4) dik konumda olacak sekilde yerlestirilen ve akiskan girisinden (3) geçeii iiiikroakiskana dogrudan çarparak akisiii (hizi, yönü, sekli vb.) degistirilmesi ve bölünmesini saglayan engel (5) ile karakterize edilen istem l”deki gibi nanoyapi saflastirma cihazi (1). . Kanal (2) içerisinde akiskan girisinden (3) dar bir sekilde baslayip akiskan çikisina (4) dogru genisleyen bir açi ile yerlestirilen ve akiskan girisinden (3) gelen akiskana dogrudan çarparak akiskanin (hizi, yönü, sekli Vb.) degistirilmesini saglayan engel (5) ile karakterize edilen istem l“deki gibi iianoyapi saflastirma cihazi (1). Kanal (2) içerisinde akiskan girisinden (3) dar bir sekilde baslayip akiskan çikisina (4) dogru genisleyen açi ile yerlestirilerek aralarina boylari sirasiyla kisalacak ardisik birden fazla olacak sekilde konuinlandirilan ve akiskan girisinden (3) geçisi gerçeklesen akiskanin dogrudan çarpmasini ve akisin (hizi, yönü, sekli vb.) degistirilinesini saglayan engel (5) ile karakterize edilen istem 1 ”deki gibi iianoyapi saflastirma cihazi (1). Kanal (2) içerisinde birbirine dik konumda dörtgensel geometrik form olusturacak sekilde, köse kisiinlari akiskan girisi (3) ve akiskan çikisina (4) bakacak sekilde yerlestirilen, kanal (2) içerisinde ilerleyen inikroakiskanin asamali sekilde çarparak kanal (2) içerisinde ilerlemesini, akisin (hizi, yönü, sekli Vb.) degistirilmesini saglayan eiigel (5) ile karakterize edilen istein l”deki gibi nanoyapi saflastirma cihazi (1). Kanal (2) içerisinde birbirine dik konumda dörtgensel geometrik form olusturup köse kisiinlarindan ardisik set halinde olacak sekilde yerlestirilen ve kanal (2) içerisinde ilerleyen mikroakiskan, zit yönlü yerlestirilmis diger daralan yapida, asamali olarak çarpmasini, akisin (hizi, yönü, sekli Vb.) degistirilmesini saglayan engel (5) ile karakterize edilen istem 1'deki gibi iianoyapi saflastirma cihazi (1). Kanal (2) yapisina boslugun köse kisimlarindan kanal (2) merkezine uzanacak sekilde ardisik ve kesikli olarak yerlestirilen, akiskan girisinden (3) geçen mikroakiskanin genisleyerek kanal (2) içerisinde ilerlemesini ve daralarak çarpmasini, akisin (hizi, yönü, sekli vb.) degistirilmesini saglayan engel (5) ile karakterize edilen istein l”deki gibi nanoyapi saflastirma cihazi (1). Engellere (5) veya kanal (2) yapisina yerlestirilen, kanalin (2) içerisine, mikroakiskan ile temas etmeyecek sekilde farkli geometrik formlarda olabilen, tamami tek bir nokta üzerinden birbirine baglanarak hepsi ayni anda veya tek tek farkli çalisma kosullarinda aktif veya pasif hale getirilen isi degistirici (6) ile karakterize edilen istem 1°deki gibi nanoyapi saflastirma cihazi (1). Engellere (5) veya kanal (2) yapisina yerlestirilen, kanalin (2) içerisine, mikroakiskanla teinas edecek sekilde farkli geoinetrik forinlarda olabilen, tamami tek bir nokta üzerinden birbirine baglanarak hepsi ayiii anda veya tek tek farkli çalisma kosullarinda aktif veya pasif hale getirilen isi degistirici (6) ile karakterize edilen istem 1°deki gibi naiioyapi saflastirma cihazi (1). Engel (5) veya kanal (2) yapisinin tamamini veya bir kismini dolduracak sekilde yerlestirilen ve bulunduklari yüzeyi isitarak veya sogutarak yüzeyde isi degisimini saglayan isi degistirici (6) ile karakterize edilen istem lideki gibi iiaiioyapi saflastirina cihazi (1). +500 ile -100 derece sicaklik araliginda çalisan, kontrol ünitesi (7) tarafindan kontrol edilen, kontrol ünitesi (7) tarafindan belirlenen isi ve sicaklik araliginda çalisan, koiitrol ünitesi (7) tarafindan aktif hale getirildigiiide bulundugu yüzeyleri isitarak akiskan girisinden (3) gelen siVi ile karisik haldeki naiioyapilarin bulundugu yüzeylerdeki isi degisiminden dolayi söz konusu yüzeylere tutuiiinasiiii saglayan isi degistirici (6) ile karakterize edilen istem 1”deki gibi nanoyapi saflastirma Cihazi (1). Bulundugu yüzeyin isisini degistirerek söz konusu yüzeylerde sicaklik farkindan dolayi girdap seklinde bir hareket olusmasini ve mikroakiskanin akisi sirasinda söz konusu yüzeylere temas eden akiskanlarin mikro boyutta küçük girdap hareketleri yaparak söz konusu girdap benzeri hareketinden dolayi kanal (2) yapisina ve engellere (5) tutunarak yüzeyde kalmasini saglayan 1s1 degistirici (6) ile karakterize edilen istem 1”deki gibi nanoyapi saflastirma cihazi (1). Yer aldigi yüzeylerdeki isi degisiminin etkisi ile bulundugu konumda biriken nanoyapilarin isisal girdap benzeri yapilar olusturmasiiii saglayan, bulundugu yüzeyin isi degisiminin etkisi ile akiskan girisinden (3) kanal (2) bosluguna giren mikroakiskanin gerçeklestirdigi laminer akisi degistirilen isi degistirici (6) ile karakterize edilen istem l”deki gibi nanoyapi saflastirina cihazi (1). Çalismasi belirli zaman araliginda pulslar seklinde verildiginde mikroakiskanin laininer akisi sirasinda nanoyapilarin zaman araliklarinda tutunup birakilmasini saglayan isi degistirici (6) ile karakterize edilen istein l”deki gibi nanoyapi saflastirma cihazi (l). 151 kaynagi olarak elektrik, reziztans, peltier, lazer, optik, isik, ultrason, ses, dielektroforez, sicak veya soguk sivilar veya gazlari kullanaii isi degistirici (6) ile karakterize edilen istem lsdeki gibi nanoyapi satlastirma cihazi (1).
TR2020/14391A 2020-09-10 2020-09-10 Nano yapilari saflaştirmak i̇çi̇n bi̇r mi̇kroakişkan ci̇hazi TR202014391A1 (tr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2020/14391A TR202014391A1 (tr) 2020-09-10 2020-09-10 Nano yapilari saflaştirmak i̇çi̇n bi̇r mi̇kroakişkan ci̇hazi
PCT/TR2021/050111 WO2022055446A1 (en) 2020-09-10 2021-02-08 A microfluidic device for purifying nano-structures
US17/907,597 US20230142154A1 (en) 2020-09-10 2021-02-08 A microfluidic device for purifying nano-structures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2020/14391A TR202014391A1 (tr) 2020-09-10 2020-09-10 Nano yapilari saflaştirmak i̇çi̇n bi̇r mi̇kroakişkan ci̇hazi

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR202014391A1 true TR202014391A1 (tr) 2022-03-21

Family

ID=80632013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2020/14391A TR202014391A1 (tr) 2020-09-10 2020-09-10 Nano yapilari saflaştirmak i̇çi̇n bi̇r mi̇kroakişkan ci̇hazi

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230142154A1 (tr)
TR (1) TR202014391A1 (tr)
WO (1) WO2022055446A1 (tr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115415518B (zh) * 2022-08-31 2023-10-24 深圳市华科创智技术有限公司 一种金属纳米线的纯化系统及纯化方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3675876A4 (en) * 2017-09-01 2021-06-02 GPB Scientific, Inc. PROCESSES FOR PREPARING THERAPEUTICALLY ACTIVE CELLS USING MICROFLUIDICS

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022055446A1 (en) 2022-03-17
US20230142154A1 (en) 2023-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Akedo et al. Jet molding system for realization of three-dimensional micro-structures
Sharma et al. Rationally 3D-textured copper surfaces for Laplace pressure imbalance-induced enhancement in dropwise condensation
JP7049381B2 (ja) プロセス強化マイクロ流体装置
Tottori et al. Separation of main and satellite droplets in a deterministic lateral displacement microfluidic device
TR202014391A1 (tr) Nano yapilari saflaştirmak i̇çi̇n bi̇r mi̇kroakişkan ci̇hazi
JP7194701B2 (ja) 流体リアクタ
CA2553833A1 (en) Nucleic acid amplification with continuous flow emulsion
Sugioka et al. Femtosecond laser 3D micromachining for microfluidic and optofluidic applications
CN104826674B (zh) 实现液滴生成的反y型通道微流控芯片
CA2875722C (en) Device for the capillary transport of liquids, use and method for producing such a device
JP2014508027A (ja) 噴霧乾燥技術
Huh et al. Gas–liquid two-phase flow patterns in rectangular polymeric microchannels: effect of surface wetting properties
CN105828914B (zh) 用于收集、沉积和分离流体流的化学化合物的方法和系统
US20080226510A1 (en) Extensional Flow Layer Separating Reactor
Mazalan et al. Characterization of MEMS structure on silicon wafer using KrF excimer laser micromachining
Long et al. The separation of oil particles from a two-phase flow using an inertial impaction device
Ndao et al. LEIDENFROST DROPLET MICROFLUIDICS
JPS61119354A (ja) 金属細線の製造方法及び装置
Sultana Microfluidic systems for continuous crystallization of small organic molecules
Mielnik Micro-PIV and its application to some BioMEMS-related microfluidic flows.
JP2018075553A (ja) エアブロー式洗浄装置
Cui et al. Micro-pillar barriers for guiding, mixing and sorting droplets
AU2022261404A1 (en) Device and method for mixing fluids and for producing a fluid mixture
Li et al. High speed particles separation using ultrasound for microTAS and lab-on-a-chip application
Asghari Manipulation of particles using inertial microfluidics and viscoelastic fluids