HT-Mikrofluidik als Technologie

 

Charakteristik der Mikroreaktionstechnik

Die Mikroverfahrenstechnik befasst sich mit chemischen Reaktionen der Verfahrenstechnik in Komponenten und Systemen, deren charakteristische Abmessungen sich typischerweise vom Submillimeterbereich bis in den Submikrometerbereich erstrecken. Da mit einer Verkleinerung der charakteristischen Abmessungen bei vorgegebenen Temperatur- und Konzentrationsunterschieden die Gradienten dieser Zustandsgrößen entsprechend ansteigen, ergeben sich in Mikroreaktionssystemen wesentlich höhere treibende Kräfte für den Stoff- und Wärmetransport als in makroskopischen Anordnungen. So hat die Verwendung unserer Systeme beispielsweise zur Folge, dass stark exotherme Reaktionen, die im Makroskopischen aufgrund einer meist zwangsläufig adiabaten Prozessführung mit einer entsprechenden Temperaturerhöhung verbunden sind, in den Mikroreaktionssystemen isotherm geführt werden können.

 

Komponenten der Mikroreaktionstechnik

Die Little Things Factory GmbH entwickelt und fertigt Komponenten für die Mikroverfahrenstechnik. Hierzu wurde ein spezielles Verfahren zur mechanischen Strukturierung spröder Werkstoffe, das Mikropulverstrahlen, entwickelt. Dieses Verfahren ermöglicht es, alle Glassorten, vom edlen Quarzglas bis hin zu Fensterglas, Keramiken und Halbleitermaterialien unabhängig von ihrer chemischen Zusammensetzung und der kristallografischen Struktur bis in den μm -Bereich kostengünstig zu bearbeiten - im Gegensatz zur Laserbearbeitung, welche aufgrund der induzierten thermischen Spannungen nur die Bearbeitung von hochwertigem Quarzglas zulässt. Glas ist der traditionelle Werkstoff im chemischen Apparatebau. Forciert durch die Tendenz zur Miniaturisierung werden Technologien benötigt, welche die kostengünstige Umsetzung spezifischer Anwendungen erlauben. Die Minimierung der Volumina mit dem Ziel des geringstmöglichen Substanzeinsatzes soll jedoch unter Verwendung bewährter Werkstoffe erfolgen.

 

Beispiel