V članku je predlagana geometrijska modifikacija mikropregadne črpalke. Pravokotna oblika mikročrpalke je primerna za realizacijo na LOC sistemu. Sistem trakastih mikročrpalk za paralelno (vendar individualno) črpanje kapljevin zagotavlja boljšo izrabo prostora v primerjavi z sistemom klasičnih mikročrpalk z diskastim aktuatorjem. V simulacijskem okolju COMSOL smo sestavili sklopljen 3D elektro-mehansko-fluidni model črpalke, ki ga odlikuje hiperelastični Mooney-Rivlin model za PDMS elastomer, vpeljava inercije v model kapljevine in vpeljava robnega pogoja idealnega lepenja kapljevine na stene kanala. Model je omogočil virtualno prototipiranje naprave, natančno analizo delovanja in optimizacijo ključnih geometrijskih parametrov.
COBISS.SI-ID: 9729620
Izvedena je bila raziskava učinkovitosti penetracije polja mikroigel skozi povrhnjico (stratum corneum) kože s pomočjo impedančne metode in primernost za čezkožno uvajanje zdravil. Si mikroigelna elektroda (polje 10x10 mikroigel, visokih 200 µm), je bila narejena s postopkom globokega jedkanja DRIE in metalizirana z Au-plastjo. Raziskan je bil vpliv aplicirane sile na elektrodi na impedančni odziv lastnosti kože v frekvenčnem obsegu 20 Hz-1MHz. Izvedena je bila analiza elementov nadomestnega vezja nadomestno električno vezje in pojasnjeno fizikano ozadje. V primerjavi z zveznim povečevanjem sile je bilo ugotovljeno, da je penetracija mikoigel učinkovitejša, če je sila aplicirana z udarnim aplikatorjem. Analiza modeliranih in izmerjenih mehanskih lastnosti Si mikroigel je pokazala zadovoljivo stopnjo varnosti za tovrstno uporabo mikroigel.
COBISS.SI-ID: 11053652
V prispevku predstavimo razvoj, optimizacijo in izdelavo piezoelektrične mikrocilinderske črpalke. Inovativna zasnova temelji na vertikalno usmerjenem fluidnem dovodu, ki vodi direktno v center velike črpalne komore. Edinstvene lastnosti mikrocilinderske črpalke so rezultat virtualnega prototipiranja s pomočjo naprednega 3D popolno sklopljenega elektro-mehansko-fluidnega modela (EMF), zgrajenega v simulacijskem okolju Comsol Multiphysics 4.3b. Raziskali smo kritične strukturne parametre, katerih neponovljivost v izdelavi povzroča največja odstopanja funkcionalnih karakteristikah mikročrpalk. Izdelani prototipi se ponašajo z visoko pretočno zmogljivostjo (do 2.8 ml min-1 za vodo in do 8 ml min-1 za zrak), tlačno zmogljivostjo (do 520 mbar za vodo in do 55 mbar za zrak), visoko sesalno zmogljivostjo (do -480 mbar za vodo in do -85 mbar za zrak), sposobnostjo črpanja dvofaznih medijev in sposobnostjo samostojnega polnjenja.
COBISS.SI-ID: 11081812
V prispevku predstavljamo visoko zmogljivo elastomerno peristaltsko mikročrpalko, realizirano z enim samim piezoelektričnim aktuatorjem. Slednje omogoči krmiljenje z enostavnim enofaznim krmilnikom, ob tem pa ne degradira lastnosti konvencionalnih večaktuatorskih peristaltskih mikročrpalk, kot so nezahtevnost dizajna in izdelave, nizka cena, čistost in zanesljivost. Izdelani prototipi se ponašajo z visoko pretočno in tlačno zmogljivostjo za vodo in zrak (do 0.24 ml min-1/ do 0.84 ml min-1), visoko sesalno zmogljivostjo (-165 mbar / do -140 mbar), sposobnostjo črpanja dvofaznih medijev, sposobnostjo samostojnega polnjenja in z možnostjo v delovanju režima električno krmiljenega ventila.
COBISS.SI-ID: 10790484
Raziskan je bil vpliv termičnega napuščanje napršenih Ti/Pt plasti na spremembo električne upornosti. Ugotovljen je bil tudi porast temperaturnega koeficienta upornosti (TCR) s temperature napuščanja za izdelane tankoplastne Ti/Pt grelce in senzorske upore. Narejena je bila mikrostrukturna analiza z AES in AFM metodama, ki sta pokazali, da se prične rekristalizacija in rast zrn že pri 500 °C, kar sovpada z ugotovljenimi električnimi lastnostmi. Ugotovljeno je bilo, da dodatni izolacijski ukrepi mikrofluidnega sistema močno zmanjšajo porabo moči Ti/Pt grelcev, obenem pa podaljšajo termični časovni odziv sistema.
COBISS.SI-ID: 8160596
V delu je predstavljen dizajn in izdelava metanolnega mikrosežigalnika na osnovi MEMS tehnologije in tankoplastnega Pt/CeO2 katalizatorja. Raziskani so bili kritični parametri gorenja kot so vžigna temperature, parcialni tlak metanola, mešalna razmerja matanola in zraka ter zadrževalni časi v komori. Z optimizacijo smo dosegli izredno stabilno delovanje (320±2 °C) pri zelo majhni porabi energenta (1.45 ml h-1).
COBISS.SI-ID: 9134420
V prispevku so predstavljeni razvoj, izdelava in testiranje mikrofluidne komore separacijo bioloških celic na osnovi njihovih električnih lastnosti. Mikrofluidna komora je bila zgrajena na borosilikatnem steklenem substratu (ang. Pyrex glass) na katerem so bile izdelane zlate prstaste elektrode. Tesnjenje in višina komore je bila izvedena z ustrezno elastično tesnilko, zapiranje komore pa s pokrovom iz krovnega stekla. Slednje je omogočilo opazovanje separacije celic pod običajnim optičnim mikroskopom. Dimenzijski parametri so bili optimizirani na osnovi numeričnih izračunov električnega polja, njegovega gradienta in profila fluidnega pretoka. Ocenjena 93% učinkovitost separacije upraviči uporabo mikrofluidne komore pri ločevanju celic z zadostno razliko v električnih lastnostih njihovih membran.
COBISS.SI-ID: 8331860
Delo predstavlja vpliv depozicijskih parametrov na velikost vgrajene mehanske napetosti v tankih filmih iz amorfnega silicija, amorfnega silicijevega karbida in amorfnega silicijevega nitrida dobljenih s kemijsko parno depozicijo v plazmi. Analizirani procesni parametri so bili: temperatura depozicije, tlak, sestava plinov, nizka (20-100W) in visoka (100-600W) rf-moč in frekvenca rf-moči (visokofrekvenčni-13.56 MHz oziroma nizkofrekvenčni-400kHz). Pokazalo se je, da amorfne silicijeve nitridne plasti izdelane pri nizki rf-moči izkazujejo vedno natezne vgrajene mehanske napetosti (reda 100 MPa), če se uporabi visokofrekvenčna rf-moč in stisnjene vgrajene mehanske napetosti (reda -500 MPa), če se uporabi nizkofrekvenčna rf-moč. Rezultat je pokazal, da se da doseči praktično ničelno vrednost vgrajene mehanske napetosti (4MPa) v teh plasteh pri visokofrekvenčni rf-moči, če je le ta rf-moč zadosti visoka (600W). Tudi v ostalih plasteh je bilo ugotovljeno, da ima frekvenca rf-moči glavni vpliv na vgrajeno mehansko napetost v tankih filmih, predvsem zaradi ionskega bombardiranja.
COBISS.SI-ID: 8972116
V delu je bil raziskan rob v silicijevem mikrosistemu z namenom, da se poveča občutljivost detektiranja. Uporabljen je bil inovativni pristop, ki omogoča obdelavo detektorjevega robu neposredno po končanem postopku izdelave. V delu je pokazano, da je z ustreznim dizajnom in obdelavo detektorjevega roba na strani osvetlitve možno učinkovito znižati mrtvo področje vse do razdalje 50 µm oddaljene od aktivne površine. Analiza je pokazala, da se realno lahko pričakuje približno 15% izboljšanje izkoristka glede na predhodne rezultate.
COBISS.SI-ID: 7820884
V prispevku je predstavljena modularna zasnova sistema za umerjanje tlačnih senzorjev, sposobna samostojnega učenja. Zaprtozančna zasnova sistema omogoča analizo senzorskih lastnosti in optimiranje postopka umerjanja. Predstavljena je zasnovana programska oprema, ki omogoča nadzor nad zajetimi surovimi podatki umerjanja senzorja, temperaturno kompenzacijo s pomočjo kalibracijskih točk, izračuna koeficientov polinoma senzorske karakteristike in shranjevanje izračunanih podatkov v spomin pametnega senzorja. Na osnovi predstavljene metode za temperaturno kompenzacijo smo dosegli zmanjšanje temperaturne napake izhoda senzorja (tipično iz 0.15 %FSO/°C na 0.05 %FSO/°C, kar je prikazano na primeru 29482 MAP senzorjev tlaka). Modularni pristop k zasnovi precej skrajša čas umerjanja (tipično na 42 sekund/senzor) kar omogoča masovno umerjanje tlačnih senzorjev.
COBISS.SI-ID: 6446420