Gerollte Mikrosysteme

• Antragsteller: Professor Dr. Jan Gerrit Korvink
• Fachliche Zuordnung: Mikrosysteme
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 242694901

Das RUM Konsortion wird auf Basis selbstaufrollender polymerer Dünschichten einen neuen mikrosystemtechnischen Ansatz verfolgen, der einen neuen Mikroproduktionsprozess, mit hohem Maß an Kontrolle in Morphologie und Dimension ermöglicht.Die Untersuchungen stützten sich auf die theoretische Vorhersage des Rollprozesses für nicht triviale Geometrien und Morphologien, sowie für jeden wichtigen Prozessschritt. Die Vorhersagen werden mit Hilfe von Messergebnissen validiert.Das RUM Konsortium wird die selbstaufrollenden polymeren Dünnschichten mit Mikrostrukturen auf der Röhreninnenseite herstellen. Mittels Tintenstrahldruck werden metallische und funktionale Tinten auf die planaren Dünnschichten aufgebracht und dann aufgerollt.Die Prozessentwicklung ist auf die sich durch die neue Technologie ergebenden Anwendungen ausgerichtet um so das volle Potential der Methode zu zeigen.Die grundlegende Funktion wird die einer umfassenden und wenn erforderlich optischen Lab-on-chip Infrastruktur sein, die auf dem Substrat aufgebracht, anstatt dass sie im Trägersubstrat eingebettet ist.Die aufgebrachten mikrofluidischen Netzwerke werden auf zellbiologische Anwendungen zugeschnitten. Hierfür bedarf es glatter nicht rechteckiger Mikrokanäle mit strukturiert chemisch modifizierten Innenwänden.Mittels 2 Photonenpolymerisation werden einzigartige chaotische Flussmischer auf Basis von 3D Fischgrätstrukturen realisiert. Mittels dieser Strukturen soll ein besseres Verständniss der fluiddynamischen Verhältnisse, sowie ein im Vergleich zu verfügbaren Mikromischern verbessertes Mischverhalten erreicht werden.In die Mikrofuidischen Kanäle werden einzigartige Alderman-Grant Kernspinresonanz Detektorspulen mit hoher Präzision integriert. Die Spulen werden durch passive Bauelementen sowie mit µCoax Kabeln an den MR Scanner angeschlossen um sowohl Bildgebung, als auch Spektroskopie durchführen zu können. Dieser Aufbau wird zur Untersuchung von Zellvorgängen in den Mikrofuidischen Kanälen genutzt werden.Darüber hinaus wird das RUM Konsortium Verbindungsstrukturen entwickeln, mit welchen die fluidische und elektromagnetische Ankopplung an die Umgebung realisiert wird.Die Untersuchungen zielen darauf ab, eine neue Stufe an Auflösung und Parallelisierung mittels neuartigen Lab-on-chip Anwendung zu erreichen und ein neues Forschungsgebiet zu eröffnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Partnerorganisation: Agence Nationale de la Recherche / The French National Research Agency
• Beteiligte Personen: Valeriy Luchnikov, Ph.D.; Dr. Florent Malloggi