Mikrofluidik I - Effekte und Phänomene (Zengerle, Wintersemester 2008)

Die Handhabung kleinster Mengen von Flüssigkeiten und Gasen spielt eine zentrale Rolle in den Schlüsselgebieten der Mikrosystemtechnik wie Lab-on-a-Chip, InkJet, Brennstoffzellen, etc. Die zweisemestrige Vorlesung "Mikrofluidik" liefert einen Überblick sowohl über die Grundlagen als auch die Anwendungsbeispiele mikrofluidischer Systeme. Das Verhalten mikrofluidischer Systeme wird sehr stark durch die Eigenschaften der Fluide und deren physiko-chemische Wechselwirkung mit dem Substratmaterial bestimmt. In der Vorlesung Mikrofluidik 1 werden daher zunächst die makroskopischen Eigenschaften von Fluiden wie Temperatur, Dichte, Phase (flüssig, gasförmig, fest), Oberflächenspannung, Viskosität und elektrische Leitfähigkeit diskutiert. Anschließend werden die hydrodynamischen Gesetzmäßigkeiten (Navier-Stokes Gleichung, Mikrohydrodynamik, etc.) und Effekte (Laminarität, Einfluss von Grenzschichten, Suspendierte Partikel, etc.) behandelt. Die Vorlesung Mikrofluidik I vermittelt das Rüstzeug zum Verständnis der zahlreichen Anwendungen, insbesondere in den stark wachsensen Lebenswissenschaften.