Forschungsschwerpunkt
Pumpen für die Miniatur- und Mikrofluidik
Pumpen sind die antreibenden Elemente zum Fördern von Flüssigkeiten oder Gasen in der Fluidik. Sie unterscheiden sich sowohl im Wirkprinzip, d.h. im Aufbau der Pumpenkammer, als auch im Pumpenantrieb. Beide Funktionseinheiten sind jedoch eng miteinander verkoppelt und beeinflussen zusammen die Betriebsparameter und somit das Anwendungsgebiet der Pumpe. Wichtige Pumpenparameter sind beispielsweise:
- die Förderrate,
- der Ansaug- und Gegendruck,
- die Dosiergenauigkeit,
- die Pulsation,
- die Baugröße der Pumpe.
Am IFTE werden Untersuchungen zur verschiedenen Pumpenkonzepten durchgeführt. Dabei stehen vor allem Kolben- und Schlauchpumpen für Dosieranwendungen im µl bzw. ml Bereich im Fokus. Am Institut sind Konzepte und Funktionsmuster vorhanden, die die klassischen Vertreter in ausgewählten Parametern übertreffen. Diese sind beispielsweise:
- Kolbenpumpen mit Dosierabweichungen < 1µl bei minimalem Bauraum,
- Kolbenpumpen mit integrierter Detektion von Gasblasen und deren Abscheidung aus dem Fluidstrom,
- Kolbenpumpen zum Mischen von Flüssigkeiten innerhalb der Pumpenkammer,
- Kolbenpumpen mit integrierten aktiven Ventilen,
- Schlauch- bzw. Peristalikpumpen mit Dosierabweichungen < 1µl,
- Fast pulsationsfreie Schlauch- bzw. Peristalikpumpen,
- Schlauch- bzw. Peristalikpumpen mit einstellbarer Pulsation (Zielfunktion).
Die Pumpenkonzepte können zugeschnitten auf die geforderten Einsatzgebiete angepasst werden. Mit Hilfe numerische Methoden ist zu dem eine zielgerichtete Optimierung ausgewählter Parameter möglich. Die Fertigung der Muster sowie deren messtechnische Untersuchung ist möglich.