WO2011137975A1 - Verfahren zur plasmagestützten behandlung von innenflächen eines hohlkörpers, fluid-separator sowie dessen verwendung - Google Patents

Verfahren zur plasmagestützten behandlung von innenflächen eines hohlkörpers, fluid-separator sowie dessen verwendung Download PDF

Info

Publication number
WO2011137975A1
WO2011137975A1 PCT/EP2011/001993 EP2011001993W WO2011137975A1 WO 2011137975 A1 WO2011137975 A1 WO 2011137975A1 EP 2011001993 W EP2011001993 W EP 2011001993W WO 2011137975 A1 WO2011137975 A1 WO 2011137975A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hollow body
gas
gases
plasma
fluid separator
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/001993
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2011137975A8 (de
Inventor
Marko Eichler
Krees Nagel
Claus-Peter Klages
Original Assignee
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. filed Critical Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Priority to BR112012029523A priority Critical patent/BR112012029523A2/pt
Priority to EP11717940A priority patent/EP2566597A1/de
Publication of WO2011137975A1 publication Critical patent/WO2011137975A1/de
Publication of WO2011137975A8 publication Critical patent/WO2011137975A8/de
Priority to US13/666,575 priority patent/US8968837B2/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0202—Separation of non-miscible liquids by ab- or adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/62—Plasma-deposition of organic layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/22—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to internal surfaces, e.g. of tubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/045—Coating cavities or hollow spaces, e.g. interior of tubes; Infiltration of porous substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/507—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using external electrodes, e.g. in tunnel type reactors
    • 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
    • B01L3/502707—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 characterised by the manufacture of the container or its components
    • 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
    • B01L3/502753—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 characterised by bulk separation arrangements on lab-on-a-chip devices, e.g. for filtration or centrifugation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/08—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
    • B05D5/083—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface involving the use of fluoropolymers

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft die Behandlung von Innenflächen eines Hohlkörpers, auf dessen Innenflächen Bereiche mit unterschiedlichen Oberflächeneigenschaften, z.B. mit hydrophilen und hydrophoben Eigenschaften, erzeugt werden. Weiterhin betrifft die Erfindung Fluid-Separatoren, die auf diesen Hohlkörpern basieren und Bereiche mit unterschiedlichen Oberflächeneigenschaften zeigen. Verwendung finden derartige Fluid-Separatoren in der Medizintechnik und der Analytik, insbesondere der biochemischen Analytik.

Description

Verfahren zur plasmagestützten Behandlung von Innenflächen eines Hohlkörpers, Fluid-Separator sowie dessen Verwendung Die vorliegende Erfindung betrifft die Behandlung von
Innenflächen eines Hohlkörpers, auf dessen Innenflächen Bereiche mit unterschiedlichen Oberflächeneigenschaften, z.B. mit hydrophilen und hydrophoben Eigenschaften, erzeugt werden. Weiterhin betrifft die Er- findung Fluid-Separatoren, die auf diesen Hohlkörpern basieren und Bereiche mit unterschiedlichen Oberflächeneigenschaften zeigen. Verwendung finden derartige Fluid-Separatoren in der Medizintechnik und der Analytik, insbesondere der biochemischen Analytik.
Für die Realisierung von Separatoren für mikrofluidische Anwendungen werden in der Regel kanalförmige Systeme eingesetzt, bei denen gegenüberliegende
Oberflächen im Kanal unterschiedliche Oberflächenei- genschaften aufweisen. Die zu trennende Flüssigkeit, die in den Separator geleitet wird, kann dann auf¬ grund unterschiedlicher Wechselwirkungen der zu tren¬ nenden Flüssigkeitskomponenten mit den jeweiligen Oberflächen entmischt werden.
Aus der WO 02/011888 ist ein Mikrofluidik-System be¬ kannt, bei dem dieses aus verschiedenen Materiallagen aufgebaut ist, die jeweils Ausnehmungen aufweisen, die sich im gestapelten Zustand zu einer kanalförmi- gen Ausnehmung zusammensetzen. Hier kann dann durch
Auswahl entsprechender Materialien der einzelnen Lagen die Oberflächeneigenschaft in Bereichen des Ka¬ nals beeinflusst werden. Die US 2009/0282978 beschreibt mikrofluidische Separatoren, bei denen die Separation durch den Einsatz von Membranen in Mikrofluidik-Systemen realisiert wird . Ausgehend hiervon war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Fluid-Separatoren bereitzustellen, die eine einfachere Herstellung wie nach dem Stand der Technik ermöglichen und gleichzeitig eine hohe Trennungseffizienz zeigen.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zur plasmagestützten Behandlung von Innenflächen eines Hohlkörpers mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch den Fluid-Separator mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. In Anspruch 16 werden erfindungsgemäße
Verwendungen angegeben. Die weiteren abhängigen Ansprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen auf.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur plasmagestütz- ten Behandlung von Innenflächen eines Hohlkörpers bereitgestellt, bei dem ein erster Gasstrom und mindes- tens ein weiterer Gasstrom in den Hohlkörper eingeleitet wird, wobei die Gase im Hohlkörper nicht vollständig durchmischt sind, so dass ein erster Bereich der Innenfläche im Wesentlichen von dem ersten
Gasstrom und mindestens ein weiterer Bereich der Innenfläche im Wesentlichen von dem mindestens einen weiteren Gasstrom umgeben ist. Durch Anlegen eines elektrischen Wechselfeldes wird eine Plasmaentladung zumindest des den ersten Gasstrom bildenden ersten Gases gezündet, so dass im ersten Bereich der Innenfläche eine Oberflächenbehandlung erfolgt, die zur Folge hat, dass sich dort die Oberflächenbeschaffenheit von derjenigen auf den anderen Bereichen der Innenfläche unterscheidet. Es ist auch möglich, dass durch das elektrische Wechselfeld nicht nur eine
Plasmaentladung des ersten Gases gezündet wird, sondern auch Plasmaentladungen der weiteren in den Hohlkörper geleiteten Gase erfolgt. Es ist dabei bevorzugt, dass der Gasdruck, d.h. der
Gesamtgasdruck, im Hohlkörper im Bereich von 0,8 bis 3 bar, insbesondere von 1,0 bis 1,5 bar liegt.
Die Frequenzen des elektrischen Wechselfeldes liegen vorzugsweise im Bereich von 10 Hz bis 5,8 GHz, insbesondere von 1 kHz bis 100 kHz. Ebenso ist es möglich, dass das Wechselfeld gepulst wird. Die bevorzugte Taktzeit liegt dabei im Bereich von 1 msek bis 1.000 Sek, besonders bevorzugt im Bereich von 100 msek bis 10 Sek. Unter Wechselfeldern sollen im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht nur sinusförmige Spannungsverläufe, sondern auch andere Spannungsverläufe, wie rechteckige Verläufe, uni- oder bipolare Pulse und Mischformen hiervon verstanden werden. Vorzugsweise handelt es sich bei der Plasmaentladung um eine dielektrische Barriereentladung. Die Oberflächenbehandlung ist vorzugsweise eine Be- schichtung der Innenfläche des Hohlkörpers. Ebenso ist es aber auch möglich, eine Oberflächenmodifizierung an der Innenfläche des Hohlkörpers vorzunehmen, insbesondere eine Oxidation, eine Aktivierung, eine chemische Funktionalisierung und/oder eine Ätzung.
Hinsichtlich der einzuleitenden Gase besteht grundsätzlich keine Einschränkung, so lange diese für eine Plasmabehandlung geeignet sind. So können nicht- beschichtende Gase in atomarer Form, insbesondere
Edelgase, wie z.B. Argon, sowie molekulare Gase, insbesondere Sauerstoff, Stickstoff, Halogene,
Schwefelhexafluorid, oder andere zwei- oder dreiatomige flüchtige Gase eingesetzt werden. Ebenso ist es möglich, dass Gase aus der Gruppe der beschichtenden
Gase eingesetzt werden. Hierzu zählen beispielsweise Kohlenwasserstoffe, FluorkohlenwasserStoffe ,
siliciumorganische Verbindungen, insbesondere
Alkylsilane, Alkyldisilane, Siloxane, Silazane und Kieselsäureester. Weiterhin sind hier funktionelle sauerstoffhaltige organische Verbindungen, insbesondere Ether, Aldehyde, Ketone und Carbonsäuren, sowie funktionelle stickstoffhaltige organische Verbindungen, insbesondere Amine und Nitrile, sowie Heterozyk- len zu nennen. Ebenso ist es möglich, dass auch Mischungen aus den oben aufgezählten Gasen eingesetzt werden .
Eine weitere bevorzugte Variante sieht vor, dass das erste Gas und das mindestens eine weitere Gas unterschiedliche Zündspannungen für die Plasmaentladung aufweisen. Auf diese Weise wird es ermöglicht, dass bei Anlegen des elektrischen Wechselfeldes nur die Entladung eines Gases gezündet wird, während das oder die weiteren Gase aufgrund einer höheren Zündspannung zu keiner Plasmaentladung führen.
Eine weitere Variante sieht vor, dass das erste Gas und/oder das mindestens ein weiteres Gas mindestens einen Precursor enthält. Für diesen Fall können Trä- gergase eingesetzt werden, denen Precursoren zugesetzt werden, die erst bei Ausbildung des Plasmas die Verbindungen bilden, die dann auf den Oberflächen abgeschieden werden. Je nachdem, welche Schicht abgeschieden werden soll, können unterschiedliche
Precursoren eingesetzt werden. Bei Verwendung oxidie- render Gase innerhalb des Hohlkörpers lassen sich aus silicium- oder metallhaltigen Precursoren
Siliciumoxid bzw. Metalloxide abscheiden. Mit reduzierenden oder inerten Gasen, wie Edelgasen, Stick- Stoff und Mischungen hiervon mit Wasserstoff als Gas innerhalb des Hohlkörpers können bei Verwendung der folgenden Precursoren folgende Schichten erhalten werden : · Kohlenwasserstoffe: amorphe Kohlenwasserstoffschichten (a-C:H),
• Fluorkohlenstoffe und Fluorkohlenwasserstoffe:
fluorierte Kohlenstoffe bzw. Kohlenwasserstoffe (a-C: F und a-C: F: H) ,
· siliciumhaltige Precursoren, wie beispielsweise
Tetramethylsilan (TMS), Hexamethyldisilan (HMDS), Hexamethyldisiloxan (HMDSO) , oder Hexamethyldila- zan (HMDSN) : Si-haltige Plasmapolymere,
• Methacrylsäure-, Acrylsäure-, Allyl-, Vinyl- und andere radikalisch polymerisierbare Precursoren mit geeigneten funktionellen Gruppen (Hydroxy, Amino, Epoxy, Carboxyl, Oligo-ethylenoxid) : Plasmapolymere mit den genannten funktionellen Gruppen, insbesondere bei gepulstem Betrieb der Entla¬ dung .
Es ist weiterhin bevorzugt, dass in den Bereichen, in denen im Hohlkörper eine Plasmaentladung erfolgt, laminare Gasströmungen des ersten und der weiteren Gase vorliegen .
Vorzugsweise handelt es sich bei der Plasmaentladung um eine Hohlraumteilentladung im Inneren des Hohlkörpers. Diese kann homogen oder filamentiert sein. Erfindungsgemäß wird ebenso ein Fluid-Separator bereitgestellt, der einen Hohlkörper mit mindestens einer kanalförmigen Verzweigung enthält. Die Innenfläche des Hohlkörpers weist hierbei einen ersten Bereich sowie mindestens einen weiteren Bereich auf. Die einzelnen Bereiche unterscheiden sich dabei bezüglich ihrer Oberflächeneigenschaften. Mindestens einer der Bereiche der Innenfläche des Hohlkörpers weist eine Beschichtung auf, die mittels eines Plasma-Prozesses erzeugt wurde.
Durch diese unterschiedlichen Oberflächeneigenschaften der Innenfläche des Hohlkörpers lassen sich flüssige Zwei-Phasen-Systeme, wie sie z.B. in tropfenbasierten Systemen in der Mikrofluidik verwendet wer- den, trennen. Weist der Hohlkörper einen hydrophoben und einen hydrophilen Bereich der Innenfläche auf, so benetzt die hydrophile Phase den hydrophilen Bereich der Innenfläche und das Zwei-Phasen-System beginnt sich zu entmischen und kann durch den sich in einen hydrophilen und einen hydrophoben Bereich aufspaltenden Hohlkörper getrennt werden. Insbesondere bieten sich hier V-förmige Verzweigungen von Kanälen an. Besonderer Vorteil des vorliegenden Fluid-Separators ist es, dass hier bereits im Hohlkörper die Oberflä¬ cheneigenschaften entsprechend variiert werden können und nicht erst nach der Verzweigung in verschiedene
Kanäle. Dies erlaubt eine deutlich bessere Trennungseffizienz .
Im Vergleich zu Mikrofluidik-Systemen zur Trennung, die auf nasschemischen Beschichtungen der Innenfläche beruhen, ist der erfindungsgemäße Separator deutlich einfacher herzustellen. Weiterhin lassen sich erfindungsgemäß deutlich dünnere Schichten auf den Innenflächen des Hohlkörpers realisieren, was größere Ka- naldurchmesser im Mikrofluidiksystem erlaubt.
Verwendung finden die erfindungsgemäßen Fluid-Sepa- ratoren insbesondere im Bereich der Medizintechnik und der Analytik, und hier insbesondere der biochemi- sehen Analytik.
Beispiel
Beschichtet wird ein Fluid-Separator mit einer Dicke von 2,8 mm, in dem sich ein Kanal K0 mit einem Querschnitt von 300 pm x 300 m befindet, der sich V- förmig in zwei Kanäle VI und V2 mit dem Querschnitt 250 μιτι x 250 μπ\ aufspaltet. In dem Kanal VI wird Argon mit 1 Vol.-% Octafluorcyclobutan (C4F8) mit einem Gesamtgasdruck von 1,05 mbar eingespeist. Der Kanal
V2 wird gleichzeitig mit 0,01 1/min
Schweielhexafluorid (SF6) gespült. Die Gasströme der Kanäle VI und V2 bewegen sich in Richtung Kanal V0 und bilden am Übergang zu Kanal V0 eine laminare Gas- Strömung. An dem Separator werden zwei metallische
Elektroden im Bereich der Verzweigung angelegt. Bei einer Elektrodenspannung (Spitze-Spitze) von 25 kVSs zündet in dem vom Argongasgemisch durchströmten Be¬ reich im Kanal VO und im Kanal VI eine Entladung, so dass der Kanal VI insgesamt und der Kanal VO im Bereich der Verzweigung einseitig beschichtet wird. Die andere Seite des Kanals VO und der Kanal V2 werden durch das Löschgas SF6 geschützt, welches eine höhere Zündspannung als das Argongemisch hat. Die Behandlungszeit beträgt 60 s. Nach der Beschichtung sind der Kanal VI und die angrenzende Seite des Kanals VO nahe der Verzweigung hydrophob beschichtet. Die hyd¬ rophilen Kanaloberflächen des Kanals V2 und die entsprechende Seite des Kanals VO nahe der Verzweigung wurden nicht beschichtet und sind nach der Behandlung weiterhin hydrophil. Wird der Separator mit einem segmentierten Fluss aus Wasser und Hexadecan betrieben, wird der Fluss vom Eingang in Kanal VO an der Verzweigung zu Vi und V2 getrennt, wobei das
Hexadecan in den Kanal VI und das Wasser in den Kanal V2 strömt.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur plasmagestützten Behandlung von Innenflächen eines Hohlkörpers, bei dem ein erster Gasstrom und mindestens ein weiterer
Gasstrom in den Hohlkörper eingeleitet wird, wobei die Gase im Hohlkörper nicht vollständig durchmischt sind, so dass ein erster Bereich der Innenfläche im Wesentlichen von dem ersten
Gasstrom und mindestens ein weiterer Bereich der Innenfläche im Wesentlichen von dem mindestens einen weiteren Gasstrom umgeben ist und durch Anlegen eines elektrischen Wechselfeldes mindestens eine Plasmaentladung des ersten Gases ge¬ zündet wird, so dass im ersten Bereich der Innenfläche eine Oberflächenbehandlung erfolgt, so dass sich dort die Oberflächenbeschaffenheit von derjenigen auf den anderen Bereichen der Innenfläche unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdruck im Hohlkörper im Bereich von 0,8 bis 3 bar, insbesondere von 1,0 bis 1,5 bar liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzen des elektrischen Wechselfeldes im Bereich von 10 Hz bis 5,8 GHz, insbesondere von 1 kHz bis 100 kHz liegen .
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmaentladung eine dielektrische Barrierenentladung ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlung eine Oberflächenmodifizierung, insbesondere eine Oxidation, eine Aktivierung, eine chemische Funktionalisierung und/oder eine Ätzung, oder eine Beschichtung ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Gase unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe der nicht-beschichtenden atomaren Gase bestehend aus Edelgasen, insbesondere Argon, sowie aus der Gruppe der nicht-beschichtenden molekularen Gase, insbesondere Sauerstoff, Stickstoff, Halogene und Schwefelhexafluorid .
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Gase unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe der beschichtenden Gase, bestehend aus Kohlenwasserstoffen, Fluorkohlenwasserstoffen,
siliciumorganischen Verbindungen, insbesondere Alkylsilanen, Alkyldisilanen, Siloxanen, Silazanen und Kieselsäureestern, funktionellen sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen, insbesondere Ethern, Aldehyden, Ketonen und Carbonsäuren, funktionellen stickstoffhaltigen organischen Verbindungen, insbesondere Aminen und Nitrilen, Heterozyklen sowie Mischungen hiervon .
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gas und das mindestens eine weitere Gas unterschiedliche Zündspannungen für die Plasmaentladung aufweisen .
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gas und/oder das mindestens eine weitere Gas mindestens einen Precursor, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fluorkohlenwasserstoffen und siliciumhaltigen Precursoren aufweist .
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in den Bereichen der mindestens einen Plasmaentladung laminare Gasströmungen vorliegen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Plasmaentladung eine Hohlraumteilentladung im Inneren des Hohlkörpers ist, die homogen oder filamentiert betrieben wird.
12. Fluid-Separator enthaltend einen Hohlkörper mit mindestens einer kanalförmigen Verzweigung, wobei die Innenfläche des Hohlkörpers einen ersten Bereich sowie mindestens einen weiteren Bereich aufweist und sich die Oberflächeneigenschaften der Bereiche unterscheiden und zumindest ein Be¬ reich eine Oberflächenbehandlung mittels eines Plasma-CVD-Prozesses aufweist.
13. Fluid-Separator nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bereich der Innenfläche im Wesentlichen hydrophobe Eigenschaften und mindestens ein Bereich der Innenfläche im Wesentlichen hydrophile Eigenschaften aufweist.
14. Fluid-Separator nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper ka- nalförmig ist und mindestens eine Verzweigung aufweist .
15. Fluid-Separator nach Anspruch 9 bis 11 und herstellbar nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
16. Verwendung des Fluid-Separators nach einem der Ansprüche 9 bis 12 in der Medizintechnik und der Analytik, insbesondere der biochemischen
Analytik .
PCT/EP2011/001993 2010-05-03 2011-04-19 Verfahren zur plasmagestützten behandlung von innenflächen eines hohlkörpers, fluid-separator sowie dessen verwendung WO2011137975A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR112012029523A BR112012029523A2 (pt) 2010-05-03 2011-04-19 método para o tratamento assistido por plasma de superfícies internas de um corpo oco, separador de fluídos e uso do mesmo.
EP11717940A EP2566597A1 (de) 2010-05-03 2011-04-19 Verfahren zur plasmagestützten behandlung von innenflächen eines hohlkörpers, fluid-separator sowie dessen verwendung
US13/666,575 US8968837B2 (en) 2010-05-03 2012-11-01 Method for the plasma-enhanced treatment of internal surfaces of a hollow body, fluid separator, and use thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010018981A DE102010018981B3 (de) 2010-05-03 2010-05-03 Verfahren zur plasmagestützten Behandlung von Innenflächen eines Hohlkörpers, Fluid-Separator sowie dessen Verwendung
DE102010018981.2 2010-05-03

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/666,575 Continuation US8968837B2 (en) 2010-05-03 2012-11-01 Method for the plasma-enhanced treatment of internal surfaces of a hollow body, fluid separator, and use thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2011137975A1 true WO2011137975A1 (de) 2011-11-10
WO2011137975A8 WO2011137975A8 (de) 2012-01-05

Family

ID=44202163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/001993 WO2011137975A1 (de) 2010-05-03 2011-04-19 Verfahren zur plasmagestützten behandlung von innenflächen eines hohlkörpers, fluid-separator sowie dessen verwendung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8968837B2 (de)
EP (1) EP2566597A1 (de)
BR (1) BR112012029523A2 (de)
DE (1) DE102010018981B3 (de)
WO (1) WO2011137975A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101566920B1 (ko) * 2013-06-11 2015-11-17 이이쿠보 유이치 유전체 장벽 방전을 통해 실란가스에서 디실란, 트리실란 가스를 제조하는 제조방법
CZ305156B6 (cs) 2013-12-19 2015-05-20 Masarykova Univerzita Způsob plazmové úpravy vnitřního a/nebo vnějšího povrchu dutého elektricky nevodivého tělesa a zařízení pro provádění tohoto způsobu
LU92445B1 (en) * 2014-05-07 2015-11-09 Luxembourg Inst Of Science And Technology List Method for forming regular polymer thin films using atmospheric plasma deposition

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002011888A2 (en) 2000-08-07 2002-02-14 Nanostream, Inc. Fluidic mixer in microfluidic system
DE10337097A1 (de) * 2003-08-04 2004-08-26 Institut für Physikalische Hochtechnologie e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Trennung von vorzugsweise mikrodispersen fluiden Phasen
DE102006036536B3 (de) * 2006-07-31 2008-02-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Plasmabehandeln einer Oberfläche
US20090282978A1 (en) 2005-07-05 2009-11-19 Massachusetts Institute Of Technology Microfluidic Separators for Multiphase Fluid-Flow Based On Membranes
US20090304549A1 (en) * 2006-10-28 2009-12-10 P2I Ltd. Microfabricated devices with coated or modified surface and method of making same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10136022B4 (de) * 2001-07-24 2006-01-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Vermeidung oder Beseitigung von Ausscheidungen im Abgasbereich einer Vakuumanlage
US7041608B2 (en) * 2004-02-06 2006-05-09 Eastman Kodak Company Providing fluorocarbon layers on conductive electrodes in making electronic devices such as OLED devices

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002011888A2 (en) 2000-08-07 2002-02-14 Nanostream, Inc. Fluidic mixer in microfluidic system
DE10337097A1 (de) * 2003-08-04 2004-08-26 Institut für Physikalische Hochtechnologie e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Trennung von vorzugsweise mikrodispersen fluiden Phasen
US20090282978A1 (en) 2005-07-05 2009-11-19 Massachusetts Institute Of Technology Microfluidic Separators for Multiphase Fluid-Flow Based On Membranes
DE102006036536B3 (de) * 2006-07-31 2008-02-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Plasmabehandeln einer Oberfläche
US20090304549A1 (en) * 2006-10-28 2009-12-10 P2I Ltd. Microfabricated devices with coated or modified surface and method of making same

Also Published As

Publication number Publication date
BR112012029523A2 (pt) 2016-12-06
US20130129582A1 (en) 2013-05-23
EP2566597A1 (de) 2013-03-13
WO2011137975A8 (de) 2012-01-05
US8968837B2 (en) 2015-03-03
DE102010018981B3 (de) 2011-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009048397A1 (de) Atmosphärendruckplasmaverfahren zur Herstellung oberflächenmodifizierter Partikel und von Beschichtungen
DE3708717C2 (de)
EP2041332B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur plasmagestützten chemischen gasphasenabscheidung an der innenwand eines hohlkörpers
DE19929184A1 (de) Vorrichtung und Verfahren für das Aufbringen von diamantartigem Kohlenstoff (DLC) oder anderen im Vakuum abscheidbaren Materialien auf ein Substrat
WO2007000255A2 (de) Verfahren zur kontinuierlichen atmosphärendruck plasmabehandlung und/oder -beschichtung von werkstücken
DE112007003640T5 (de) Vorrichtung zum Erzeugen eines Gases für eine dielektrische Barrierenentladung
DE102009028830A1 (de) Plasmabeschichtungen und Verfahren zu deren Herstellung
DE102010018981B3 (de) Verfahren zur plasmagestützten Behandlung von Innenflächen eines Hohlkörpers, Fluid-Separator sowie dessen Verwendung
EP2054166B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer beschichtung
EP1264330B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur plasmagestützten oberflächenbehandlung und verwendung des verfahrens
DE102006015591B3 (de) Organischer Werkstoff mit katalytisch beschichteter Oberfläche und Verfahren zu dessen Herstellung
EP3430864B1 (de) Plasmadüse und verfahren zur verwendung der plasmadüse
DE102013213897A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bilden von amorphen, harten Kohlenstoffbeschichtungen
EP3012090A1 (de) Vorrichtung zur plasmabehandlung von oberflächen und ein verfahren zum behandeln von oberflächen mit plasma
DE19505449C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Schichtsystems auf Substraten und das mit diesem Verfahren hergestellte Schichtsystem
DE102008044024A1 (de) Beschichtungsverfahren sowie Beschichtungsvorrichtung
DE10035177C2 (de) Verfahren zur plasmagestützten Behandlung der Innenfläche eines Hohlkörpers und Verwendung desselben
DE102008022145A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Hochleistungs-Puls-Gasfluß-Sputtern
DE102005041330A1 (de) Silikonelastomere und deren Oberflächenmodifikationen mittels Plasmaverfahren zwecks Beschichtung
DE102010055659A1 (de) Verfahren zum Abscheiden dielektrischer Schichten im Vakuum sowie Verwendung des Verfahrens
DE102012219667A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen einer Aluminiumoxidschicht auf ein Halbleitersubstrat
EP2186922B1 (de) Verfahren zum Abscheiden einer Nanokomposit-Schicht auf einem Substrat mittels chemischer Dampfabscheidung
DE102008020468B4 (de) Verfahren zur Beschichtung von Oberflächen mit einer elektrisch leitfähigen diamantähnlichen Schicht, elektrisch leitfähige diamantähnliche Schicht, hergestellt durch das Verfahren, Werkstück mit der nach dem Verfahren hergestellten elektrisch leitfähigen diamantähnlichen Schicht, Verfahren zur Herstellung des Werkstücks mit der elektrisch leitfähigen diamantähnlichen Schicht und Verfahren zur Bestimmung der Position des Werkstücks
DE3837306C2 (de) Kolben und Kolbenstange für einen Schwingungsdämpfer in Kraftfahrzeugen
DE10103460B4 (de) Mehrschichtige Plasmapolymerbeschichtung, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11717940

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011717940

Country of ref document: EP

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112012029523

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112012029523

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20121105