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Beim Übergang vom makroskopischen in den mikroskopischen Bereich lassen sich Änderungen im Verhalten von Fluiden feststellen. Dieses Verhalten wird nun durch Effekte dominiert, die auf makroskopischen Skalen vernachlässigt werden können. Hierbei befinden wir uns auf dem Gebiet der Mikrofluidik. In unserem Team beschäftigen wir uns mit der tropfenbasierten Mikrofluidik. Unser Ziel ist dabei die Entwicklung neuer und effizienterer Werkzeuge (Labore in Chipgröße - lab on a chip devices) zur gezielten Manipulation von Flüssigkeiten aber auch verschiedener zukunftsweisender Techniken zur rein optischen Kontrolle von Tropfen, die sich in Mikrokanälen oder auch in Luft befinden. Darunter ist die Anwendung strukturierter Lichtfelder zu verstehen, die unter Nutzung nichtlineare Effekte eine Kraftwirkung auf die Tropfen ausüben. Auf diese Weise können diese Tropfen gezielt Angehalten oder aber auch deren Bewegungsrichtung nach unseren Vorstellungen geändert werden.

Mikrostrukturen wie etwa die Mikrokanäle werden direkt bei uns durch lithographische Verfahren erzeugt und zu einem funktionalen Labor in Chipgröße zusammengestellt. In diesen Anordnungen werden Tropfen durch die Verwendung optischer Messmethoden auf deren Eigenschaften hin untersucht. Das Interesse liegt dabei auf Messungen des Strömungsverhaltens, der Strömungsgeschwindigkeit oder auch wirkenden Kräften. Die von uns verfolgen Ansätze beruhen auf den Effekten der Dielektrophorese, die für die gezielte optische Kontrolle von Tropfen in Mikrokanälen als optoelektrische Pinzette Anwendung findet. Der photophoretische Effekt ermöglicht eine effektive Manipulation absorbierender Tropfen in Luft. Beide Ansätze versprechen ein hohes Potential für weitere spannende und herausfordernde Anwendungen.