Die Mikrofluidik ist ein Teilgebiet der Mikrosystemtechnik. Obwohl sich dieses Forschungsfeld noch in der frühen Entwicklungsphase befindet, verspricht Mikrofluidik große wissenschaftliche und kommerzielle Potenziale in der nahen Zukunft.
Dieses Buch ist das erste deutschsprachige Fachbuch für Universitätsstudenten und Ingenieure auf dem Gebiet der Mikrofluidik und Mikrosystemtechnik. Es ermöglicht eine didaktisch sorgfältig gegliederte Einführung in die Mikrofluidik. Viele ausgearbeitete Rechenbeispiele und Fallbeispiele illustrieren den behandelten Inhalt, ermöglichen ein leichtes Verständnis der einzelnen Probleme und umfassen die wichtigsten Aspekte in der Entwicklung der mikrofluidischen Komponenten, der theoretischen Grundlagen, des Entwurfprozesses sowie deren Herstellung und Charakterisierung.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung.- 1.1 Entwicklungsgeschichte der Mikrofluidik.- 1.2 Potenziale der Mikrofluidik.- 1.3 Organisation der Arbeit.- 2 Strömungsmechanik im Mikrobereich.- 2.1 Skalierungsgesetze.- 2.2 Strömungstheorien im Mikrobereich.- 2.3 Grenzflächeneffekte in der Mikrofluidik.- 3 Technologien zur Herstellung mikrofluidischer Systeme.- 3.1 Die Basistechnologien.- 3.2 Siliziumtechnologien für die Mikrofluidik.- 3.3 Polymere Mikromechanik.- 3.4 Einzelne Mikrotechniken.- 3.5 Aufbau- und Verbindungstechniken.- 4 Simulation und Entwurf für mikrofluidische Systeme.- 4.1 Molekulare Methoden.- 4.2 Kontinuummethoden.- 4.3 Makromethoden.- 5 Charakterisierung mikrofluidischer Systeme.- 5.1 Messverfahren zur Charakterisierung von Mikrosystemen.- 5.2 Messverfahren zur Charakterisierung mikrofluidischer Systeme.- 5.3 Die Mikro-Piv.- 5.4 Messbeispiele.- 6 Enwurfsbeispiel 1: Ultraschall-Mikropumpe.- 6.1 Einführung.- 6.2 Numerische Simulation und Optimierung.- 6.3 Herstellungstechnologie.- 6.4 Experimentelle Ergebnisse.- 6.5 Schlussfolgerung.- 7 Entwurfsbeispiel 2: Polymere Mikropumpe.- 7.1 Einführung.- 7.2 Optimierung und Simulation.- 7.3 Herstellungstechnologie.- 7.4 Experimentelle Ergebnisse.- 7.5 Schlussfolgerung.- 8 Entwurfsbeispiel 3: Mikromischer.- 8.1 Einführung.- 8.2 Analytische Modelle.- 8.3 Herstellungstechnologie.- 8.4 Experimentelle Ergebnisse.- 8.5 Schlussfolgerung.- Stichwortverzeichnis.
