Новости науки | ||
18.02.02. Магнитный микросепаратор. | ||
Магнитная фильтрация применяется как в
крупномасштабных промышленных системах для сепарации горных пород, так и в
биотехнологических микросистемах. Недавно сотрудники Гарвардского
университета разработали микросистему для очистки воды от магнитных частиц
размером несколько микрон.
Достоинства метода магнитной фильтрации - высокая степень очистки от
магнитных частиц, малый перепад давления на фильтре, удаление мелких (менее
1 мкм) и мягких частиц, забивающих обычные фильтры, и возможность выводить
захваченные частицы без разборки фильтра. Разработанная сотрудниками
факультета химии и химической биологии Гарвардского университета жидкостная
микросистема содержит в проточном канале магнитный фильтр в виде двумерной
матрицы никелевых стержней диаметром 15 мкм, изготовленных с помощью
фотолитографии и электроосаждения никеля. Авторы использовали пуансон из
полидиметилсилоксана толщиной порядка 1 мм. С помощью него матрица тонких
каналов штампуется в слое полиуретана толщиной порядка 7 мкм на кремниевой
подложке с подслоем из Ti (50 A)/Au(500 A), полиуретан затвердевает при УФ
облучении в течение 1 часа, а затем проводится электроосаждение никеля и
полиуретан удаляется в смеси
CH2Cl2:CH3OH:NH3/H2O
(30% по весу водный раствор аммония) в соотношении 100:25:3. Во внешнем
магнитном поле около стержней образуются сильные градиенты магнитного поля,
что позволяет легко захватывать магнитные частицы с размером порядка 4 - 5
мкм.
На рисунке показан вид никелевых столбиков столбиков (a,b) и собранных
магнитных частиц с диаметром 4.5 мкм (c). Скорость протока воды в канале в
эксперименте составляла 2 мкл/мин, концентрация частиц порядка
104 шт/мл. При сохранении потока и снятии внешнего магнитного
поля частицы освобождались. Система, работающая на таком принципе, может
также разделять группы частиц, отличающиеся своими магнитными свойствами. В
целях усовершенствования системы авторы разрабатывают встроенный источник
магнитного поля взамен использованного в эксперименте внешнего.
Источник информации - бюллетень ПерсТ, выпуск 3 за 2002
г.
| ||
|