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Nov 05, 2023

Einfache Rückschlagventile für mikrofluidische Geräte

Jet Propulsion Laboratory der NASA, Pasadena, Kalifornien Ein einfaches Designkonzept

Jet Propulsion Laboratory der NASA, Pasadena, Kalifornien

Ein einfaches Designkonzept für Rückschlagventile wurde für mikrofluidische Geräte übernommen, die hauptsächlich aus (1) verformbaren Fluorkohlenstoffpolymermembranen bestehen, die zwischen (2) Borosilikat-Floatglaswafern eingelegt sind, in die Kanäle, Ventilsitze und Löcher geätzt wurden. Die ersten mikrofluidischen Geräte, in denen diese Rückschlagventile eingesetzt werden sollen, sind Mikrokapillarelektrophoresegeräte (microCE), die derzeit für den Einsatz auf dem Mars zum Nachweis von Verbindungen entwickelt werden, die auf Leben hinweisen. Bei dieser Anwendung ist es notwendig, einige flüssige Proben in Behältern in den Geräten für die anschließende Laboranalyse zu lagern, und es sind Rückschlagventile erforderlich, um eine Kreuzkontamination der Proben zu verhindern. Das einfache Designkonzept des Rückschlagventils ist auch auf andere mikrofluidische Geräte und auf Fluidgeräte im Allgemeinen anwendbar.

Eine typische Sequenz zur Herstellung eines mikrofluidischen Geräts für die ursprünglich vorgesehene microCE-Anwendung umfasst die folgenden Schritte:

Der ideale Schnitt zum Formen einer Rückschlagventilklappe ist ein Bogen, der etwas größer als ein Halbkreis, aber kleiner als ein Vollkreis ist. Der Strömungswiderstand durch das Rückschlagventil kann durch Vergrößerung der Bogenlänge des Stempels verringert werden. Es ist hervorzuheben, dass die Umsetzung dieses Konzepts lediglich die Verwendung zusätzlicher Stempel zur Bildung der Klappen im Herstellungsprozess erfordert.

Diese Arbeit wurde von Peter A. Willis, Harold F. Greer und J. Anthony Smith vom Caltech für das Jet Propulsion Laboratory der NASA durchgeführt. Für weitere Informationen laden Sie das Technical Support Package (kostenloses Whitepaper) unter www.techbriefs.com/tsp in der Kategorie „Mechanics/Machinery“ herunter. NPO-45933

(Referenz NPO-45933) steht derzeit zum Download in der TSP-Bibliothek zur Verfügung.

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Dieser Artikel erschien erstmals in der Mai-Ausgabe 2010 des NASA Tech Briefs Magazine.

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