Thesis supervisor: Péter Fürjes
belső konzulens: Kristóf Iván
Location of studies (in Hungarian): MTA TTK MFA MEMS Laboratórium Abbreviation of location of studies: MEMS
Description of the research topic:
Funkcionális mikro- és nanofluidikai szerkezetek
A mikro- és nanoméretek tartományába eső áramlási csatornák viselkedésének megértése óriási kihívás, nem csak az alapkutatás számára, de az analitikai alkalmazások szemszögéből is.
Az analitikai rendszerek forradalmát jelentheti a mikroméretekben történő mintakezelés és elemzés megoldása. A méretek csökkenésével párhuzamos reakciókinetikai paraméterváltozások a mintaanalízis idejének rövidülését, az analitikai eszközök egyszerűsödését hozhatják magukkal. Nem utolsó sorban pedig a mintaméretek csökkentése nagyfokú költségmegtakarítást is jelenthet. Mindemellett a mérettartományban a fizikai és kémiai folyamatok olyan extrém paraméterfüggéssel rendelkeznek, hogy ezt kihasználva, makroszkópikus méretekben nem triviális analitikai megoldások születésére is van kilátás, mint az iontranszport moduláción alapuló molekuladetektálás, vagy DNS elemzés.
A folyadék halmazállapotú minták viselkedése és kezelése a mikro- illetve nanométeres karakterisztikus méretekkel rendelkező áramlási csatornákban nagyban eltér a makroszkópikus méretekben tapasztaltaktól. Ennek oka, hogy a folyadék fizikai jellemzőket meghatározó paraméterek (Debye hossz, hidrodinamikai sugár) a nanostruktúrák karakterisztikus méreteinek tartományába esnek. Ebben a mérettartományban megváltozhat a folyadék csatornafalnál tapasztalható viszkozitása, termodinamikai paraméterei, vagy kémiai reakcióképessége is. Erre példa a nanokapilláris membránokban (NanoCapillary Array Membrane) az elektrolitok viselkedésének megváltozása. A kapillárisok felszínén elektromosan kialakítható töltéseloszlás (elektromos kettősréteg) drámaian befolyásolhatja a folyadék összetételét és viselkedését a nanostruktúrán belül, így akár a részecskék szelektív manipulálására is lehetőséget ad.
Recommended language skills (in Hungarian): angol Further requirements: nincs
Login
