Wyniki 1-10 spośród 14 dla zapytania: authorDesc:"Karol Malecha"

Mikroreaktor chemiczny z detekcją optyczną wykonany techniką LTCC (low temperature co-fired ceramics)

Czytaj za darmo! »

W artykule opisano technologię oraz właściwości mikroreaktora chemicznego ze zintegrowanymi elementami optoelektronicznymi. Opracowane urządzenie wykonano w technologii LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics - niskotemperaturowa ceramika współwypalana). Zastosowana technologia mikroelektroniczna umożliwiła integrację elementów mikrofluidycznych (kanały, komory itp.) oraz optoelektronicznych (dioda elektroluminescencyjna, czujnik światła) w jednym wielowarstwowym module ceramicznym. Prezentowany mikroreaktor przeznaczony jest do oznaczania substancji (bio)chemicznych w ciekłych próbkach o bardzo małych objętościach. Detekcja wspomnianych substancji odbywa się na zasadzie pomiaru absorbancji optycznej. Wstępne testy urządzenia przeprowadzono dla kilku roztworów wzorcowych nadmanganianu potasu. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono dużą amplitudę sygnału wyjściowego oraz liniową odpowiedź urządzenia dla całego zakresu pomiarowego. Abstract. The paper presents the technology and performance of the chemical microreactor with integrated optoelectronic components. The device was made using LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) technology. The applied technology has enabled the integration of electronic, optoelectronic (passives, light emitting diode, light-to-voltage transducer) and microfluidic (channels, chambers, etc.) components in a single multilayer ceramic module. Microreactor with optical detection is designed for the determination of a (bio)chemicals substance in the micro- or nanoliter volume range. Detection of these substances is perforemed by measuring the optical absorbance. Preliminary studies were carried out for a test solutions of potassium permanganate. The obtained results showed a high level of output signal, linear response and good repeatability. (Microreactor with optical detection made with LTCC (low temeprature co-fired ceramics) technology). Słowa kluczowe: mikroreaktor, niskotemperaturowa ceramika współwypalan[...]

Układ mikrofluidyczno-mikrofalowy wykonany technologią LTCC (niskotemperaturowa współwypalana ceramika) - prace wstępne DOI:10.15199/74.2017.4.2


  Mikrosystemy są obecne niemalże w każdej dziedzinie życia. W zależności od przeznaczenia, wykonywane są za pomocą różnych technologii (krzemowej, polimerowej i innej). Można je spotkać zarówno w sprzętach codziennego użytku, jak i w wysokospecjalistycznych laboratoriach, przedsiębiorstwach technologicznych i innych. Obecnie, przy projektowaniu oraz wytwarzaniu mikrosystemów dąży się do minimalizacji kosztów przy jednocześnie niezmienionych parametrach, możliwości skalowalności tychże projektów oraz łączenia wielu funkcji, dotąd występujących oddzielnie przy jak najmniejszej objętości układów. Od kilkudziesięciu lat jedną z prężniej rozwijających się gałęzi mikrosystemów są te, wykonywane technologią grubowarstwową oraz LTCC. Istnieje wiele typów mikrosystemów, wśród których można wymienić układy mikroprzepływowe typu μTAS (micro Total Analysis System - mikrosystem analityczny) oraz LOC (Lab on Chip - laboratorium na chipie). Do niedawna, najczęściej stosowanym materiałem podłożowym do wykonywania wspomnianych układów było szkło oraz krzem, obecnie częściej wykorzystywane są polimery. Technologia krzemowa, mimo wielu zalet (wysoka niezawodność układów, małe wymiary geometryczne struktur przestrzennych i inne), jest kosztowna [2]. Z tego powodu poszukiwano innych rozwiązań materiałowych, charakteryzujących się zbliżonymi możliwościami przy łatwiejszym wykonaniu oraz niższej cenie. Technologia polimerów, mimo niezaprzeczalnie niższych kosztów w stosunku do krzemowej, ma wadę w postaci trudności integracji elementów elektronicznych z całością modułu. Wykonywanie układów mikroprzepływowych technologią LTCC zdaje się odpowiadać na zapotrzebowanie, rozwiązując powyższe trudności. Umożliwia wykonanie niewielkich (rzędu dziesiątek mikrometrów) struktur przestrzennych, integrację elementów i podzespołów elektronicznych techniką montażu przewlekanego i powierzchniowego, bądź bezpośrednio jako element zagrzebany [3]. LTCC - techno[...]

Three element gas flow sensor integrated with low temperature cofired ceramic module

Czytaj za darmo! »

The LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics) has been developed for last three decades. At the beginning the technique was mainly used to manufacture ceramic MCM-C (Multi Chip Modules) [1]. However, LTCC has good both electrical and mechanical properties, because of it the technology was applied in sensors and microsystems applications. Recently Low Temperature Cofired Ceramics are used to fabricate various devices e. g. microwave band-pass filter, miniaturized strip antenna [2], chemical sensor, cantilever structures [3]. In addition LTCC enables fabrication of various fluidic devices such as chambers, [4,5], fluid mixers [6], biosensors [7], enzymatic microreactors [8] and microflow analyzers [9]. The first LTCC thermal-based flow sensor was presented in [10]. The device cons[...]

LTCC microfluidic chip with fluorescence based detection


  Nowadays miniaturization is present in many fields of science (electronics, medicine, biology and chemistry). Over the last few years many research into miniaturization and microfabrication were carried out. As a result the concepts of the micro-total analysis system (μTAS) and Lab-on-Chip (LoC) were proposed. These devices integrate several laboratory functionalities in a single miniature structure [1, 2]. There are few technologies that can be applied in the realization of the LoC devices. For many years the most common used materials were silicon and glass wafers [3, 4]. As an alternative solution few other materials like PDMS (poly(dimethylsiloxane)) or PCB (Printed Circuit Boards) were used for microsystems fabrication [5, 6]. The Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCC) seems to be a suitable material to realize LoC devices. Channels, chambers, valves, electronic and optoelectronic components can be easily integrated in one LTCC module [7, 8]. It also has outstanding physical and chemical properties [9]. The main motivation is to use the LTCC technology in the fabrication of the microfluidic chip, in which fluorescence detection of biological sample can be performed. The manufactured detection module consists of inexpensive and commonly available electronic components and PMMA (poly(methyl methacrylate)) optic fibres integrated with the LTCC microfluidic chip. It is made up of the microfluidic channel, cavities for fiber optics, miniature light emitting diode and photodetector. The LTCC microfluidic chip performance is investigated with several different concentrations of fluorescein solutions which are excited with 465 n[...]

Immobilizacja bioreceptorów na podłożach ceramicznych wykonanych technologią LTCC

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące modyfikacji powierzchni struktur testowych wykonanych w technologii niskotemperaturowej ceramiki współwypalanej (LTCC) dla potrzeb immobilizacji bioreceptorów. Modyfikację powierzchni przeprowadzono dla komercyjnie dostępnych ceramik pochodzących od różnych producentów. Powierzchnie ceramik modyfikowano za pomocą aminopropylotrietoksysilanu (APTS) i aldehydu glutarowego. Na podstawie uzyskanych wyników wybrano ceramiki do konstrukcji struktur testowych mikroreaktorów przepływowych z unieruchomioną ureazą do oznaczania mocznika. Abstract. In this paper, results on surface modification of the test structures made with low temperature co-fired ceramics (LTCC) technology for enzyme (urease) immobilization. Research was done for various commercial available LTCCs. The method based on APTS (3- aminopropyltriethoxysilane) and glutaraldehyde was used for surface modification. Based on performed experiments the best LTCCs were chosen for fabrication of the enzymatic microreactors for urea determination. (Immobilization of bioreceptors in microreactors made with LTCC technology). Słowa kluczowe: LTCC, enzym, immobilizacja, mikroreaktor. Keywords: LTCC, enzyme, immobilization, microreactor. Wstęp Współczesne procedury analityczne stosowane w badaniach chemicznych, biologicznych czy biochemicznych wymagają od eksperymentatora wykonania szeregu manualnych czynności tj. pobrania próbki, przeprowadzenia odpowiedniej reakcji (bio)chemicznej w odpowiednich warunkach, rozdzielenia i oznaczenia produktów. Czynności te, w przypadku stosowania klasycznych metod instrumentalnych, wymagają zastosowania specjalistycznej aparatury laboratoryjnej przez co są czasochłonne, powodują znaczne zużycie odczynników oraz produkują duże ilości odpadów. Sposobem na niwelowanie tych niedogodności jest opracowanie technologii miniaturowych układów całościowej analizy chemicznej typu μTAS (Micro Total Analysis System[...]

Elektrody jonoselektywne na podłożu stałym wykonanym w technologii LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics)

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono metody modyfikacji elektrod jonoselektywnych na stałym podłożu wykonanym w technologii LTCC. Stwierdzono problemy związane z penetracją wody pod membrany, prowadzące do uszkodzenia warstwy AgCl. Otrzymano działający czujnik jonów amonowych o budowie elektrody powlekanej z membraną jonoselektywną wykonaną z Siloprenu K1000. Abstract. This work presents modification methods of solid-state ion-selective electrodes formed on LTCC substrate. Some problems with water penetration under the membranes, leading to destruction of the AgCl layer, were observed. A properly working ammonium ion sensor was designed as a coated wire electrode with ion-selective membrane of Siloprene K1000 was demonstrated. (Solid-state ion-selective electrodes on LTCC substrate). Słowa kluczowe: elektroda jonoselektywna na stałym podłożu, LTCC (niskotemperaturowa ceramika współwypalana), detekcja jonów amonowych, membrana polimerowa. Keywords: solid state ion-selective electrode, LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics); ammonium ion detection, polymeric membrane. Wstęp Ciągłe monitorowanie stężenia określonych substancji chemicznych ma bardzo duże znaczenie w analityce (bio)chemicznej, ochronie środowiska oraz diagnostyce medycznej. Jednakże oznaczanie wybranego związku chemicznego bardzo często jest utrudnione ze względu na obecność w badanym roztworze substancji przeszkadzających. Wspomniane substancje oddziałują z częścią receptorową czujnika prowadząc do błędnego wyniku pomiaru. Dlatego też, niezbędne jest stosowanie metod instrumentalnych, które charakteryzują się wysoką selektywnością. Spośród metod stosowanych we współczesnej analizie instrumentalnej selektywność na bardzo dobrym poziomie można uzyskać w potencjometrii. W potencjometrii najlepszą selektywność uzyskuje się w przypadku elektrod jonoselektywnych ISE (Ion Selective Electrode), dzięki zastosowaniu membran jonoselektywnych zawierających odpowiednie receptory, np. jonofo[...]

Microfluidic valve made in LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic) technology - preliminary results


  The history of the LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramics) technology dates back to early 80s, when it was developed by Hughes and DuPont. Since then the LTCC technology has attracted extraordinary attention in fabrication of hybrid circuits, sensors, and microsystems [1]. The typical LTCC module is built of several ceramic layers with internal and external mechanical and electrical structures. All parts are connected together and create one, complex multilayer structure. The LTCC technology provides possibilities of using embedded and external (on both sides of the module) components in combination with excellent mechanical and thermal properties of ceramic material. Typical LTCC module is a multilayer structure constructed from dielectric tapes. Different patterns of conductors, resistors and dielectrics can be deposited on the LTCC tape layers using screen-printing or ink-jet printing techniques. Thick-film conductors and passives can be fabricated as a surface or embedded structures. Moreover, additional passive and active components can be easily assembled on the top or bottom surface of the LTCC module using various mounting techniques (e.g. surface mounting technique, flip-chip etc.). Originally, LTCC modules provided only electrical functions, but some features of the LTCC technology allowed expanding its applications. The main features of the technology are: possibility of 3D structure creation, chemical resistance, possibility of working at high temperature and harsh environment, ability of using typical thick[...]

Integracja obwodu mikrofalowego z mikroprzepływowym układem wykonanym w technologii LTCC DOI:10.15199/13.2017.10.1


  Układy mikroprzepływowe są obecne w technice mikrosystemów od kilkudziesięciu lat. Najczęściej są wykonywane przy użyciu technologii polimerowej lub krzemowej. Układy tego typu bardzo często potrzebują energii cieplnej do właściwego funkcjonowania (np. mikroreaktory i mikromieszalniki). W takich przypadkach proces dostarczania energii cieplnej następuje najczęściej poprzez wykorzystanie materiału rezystywnego, uformowanego w kształcie meandra, stanowiącego emiter ciepła - jest to tzw. grzanie oporowe. Niesie to za sobą niepożądane zjawiska, wśród których można wymienić podgrzanie całości lub znacznej części mikrosystemu oraz niejednorodny rozkład temperatury. Perspektywiczną alternatywą dla grzania oporowego jest wykorzystanie energii mikrofalowej oraz linii transmisyjnej, która umożliwia precyzyjne dostarczenie energii do układu. Zastosowanie promieniowania mikrofalowego w układach mikroprzepływowo-mikrofalowych niesie za sobą wiele nowych możliwości. Wśród nich można wymienić badanie właściwości cieczy, zmianę szybkości zachodzenia reakcji chemicznych i wiele innych [1, 2]. Jednym z przykładów układów mikroprzepływowo-mikrofalowych jest moduł wykonany technologią polimerową, gdzie jako materiał podłożowy zastosowano PDMS (polidimetylosiloksan) [1]. Propagowanie energii mikrofalowej przez cienkowarstwową linię transmisyjną powoduje podgrzanie wodnego roztworu soli znajdującego się w mikrokanale. Ponadto, istnieją rozwiązania umożliwiające zwiększenie temperatury bezwodnych rozpuszczalników używanych w procesie syntezy nanocząstek [3]. Kolejnym przykładem jest układ wykorzystujący zjawisko interakcji pomiędzy polem elektromagnetycznym oraz cieczą znajdującą się w kanale [4], gdzie rezonator mikrofalowy jest wykorzystywany jako czujnik zmian w polu magnetycznym powodowanym przez procesy zachodzące w cieczy umieszczonej w kanale. Interesującym zastosowaniem układów mikroprzepływowo -mikrofalowych jest wykorzystanie odpowiedz[...]

Przepływowy czujnik amperometryczny wykonany techniką LTCC

Czytaj za darmo! »

Cukrzyca jest chorobą polegającą na zaburzeniu metabolizmu, spowodowanym całkowitym lub częściowym brakiem sekrecji insuliny. Najwcześniejszym objawem choroby jest zaburzenie stężenia glukozy we krwi. W celu leczenia cukrzycy konieczne jest utrzymanie odpowiedniego poziomu glukozy we krwi, tzn. w przedziale 4,7...7,5 mM [1]. Utrzymanie odpowiedniego poziomu pozwala uniknąć powikłań w postaci[...]

Mikroprocesorowy sterownik temperatury do mikroreaktora chemicznego wykonanego techniką LTCC

Czytaj za darmo! »

Dzięki bardzo szybkiemu rozwojowi technologii mikroelektronicznych, aktualnie wiele analiz (bio)chemicznych wykonuje się w mikroukładach przepływowych. W początkowym etapie rozwoju mikrosystemów analitycznych (µTAS - Micro-Total Analysis System) do ich konstrukcji stosowano głównie krzem, szkło [1,2] oraz różne materiały polimerowe (np. poliwęglany, poliimidy). Aktualnie coraz częściej do wykonywania tych układów wykorzystywane są inne materiały, np. niskotemperaturowa ceramika współwypalana LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) [3,4]. Technologia bazująca na tej ceramice pozwala na bardzo łatwą integrację elementów fluidycznych (np. kanały, komory) oraz elektronicznych (np. grzejniki, termistory) we wnętrzu jednego modułu ceramicznego LTCC. W artykule przedstawiono [...]

 Strona 1  Następna strona »