כנס micro-electro-fluidic-systems יעל נמירובסקי מיקרו-ג'יירו...
Post on 21-Dec-2015
248 views
TRANSCRIPT
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
Welcome to MEFS
WHAT IS MEFS:Micro Electro Fluidic SystemsFluidics MEMSMicrofluidics
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
Microfluidics Terminology Keywords
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
Microfluidics Volumes
1mm3
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
Scaling Effects
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
Scale and its effects
Macro flow Micro flow Scaling factor S
Momentum Dominant Small s3
Viscous
forcesSmall Dominant s1
Gravity Significant Insignificant s3
Surface
tensionInsignificant Significant s1
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
Illustrating the scaling
effects
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
Microfluidic devices
MicrovalvesMicropumpsMicrofluidic dispensersMixersMicrofluidic amplifiersMicrochannels and NetworksMicroneedlesLab-on-chip
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
Lab-on-a-chip
Micro Total Analysis System
Sample inlet pump Valves Sample Reaction well
ReagentsDetection
Product transport
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
Lab-on-a-Chip
Micro Total Analysis System
Lab-on-a-chip concept enables chemical reagent manipulation (dispensing, mixing, incubation, reaction, analysis) on a very small surface area (1cmx1cm) using extremely small reagent quantities
Advantages:Low reagent volume/low analysis cost Fast results (short reagent diffusion time) High precisionPortability
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
Lab-on-a-chip technologyLab-on-a-chip technology
Caliper Technologies
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
Dermis
Epidermis
SCCosmetics
Vaccines/diagnostics
Systemic/diagnostics
Reservoir/sensor
Close loopClose loop
Drug DeliveryDrug Delivery DiagnosticsDiagnostics
הישראלית (דר' ש. ישורון מייסד)nanopassמפותח ומיוצר ע"י חב'
Drug delivery
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
Fluid Actuation- a lot of physics is involved
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
Obvious Benefits
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
More Benefits
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
Major Applications
SPACE INDUSTRY
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
Microfluidics Risks
Local Israeli Industry just starting to be involved
• Products cost should meet market expectation, namely be sufficiently low
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
Microfluidics Technology
Materials: Silicon, glass or plastics
Fabrication Methods: Depend on materials
Packaging: Unique issues related to liquids
Simulations: CFD- computational Fluidic Dynamics
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
MEFS Significance
• Microfluidic MEMS technology has potential
of revolutionizing biochemical/medical sciences
in a similar way as microprocessor has
revolutionized computer science
• Understanding and modeling of micro flow
phenomena is still largely unexplored subject
• There are interesting and still emerging new microfluidic applications meeting vast market needs
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
Leading companies
Hewlett-Packard (ink jets) Agilent Technologies (BioChips) Motorola (DNA Chips) Caliper Technologies (Lab-on-chip) ….MANY MORE
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניון Leading Journals reporting onחשמל
MEFS:
JMEMS (IEEE)
JMM (IEE)
יעל נמירובסקי micro-electro-fluidic-systemsכנס
הפקולטה להנדסת מרכז מחקר מיקרואלקטרוניקה – מכון טכנולוגי לישראלהטכניוןחשמל
Our Program Today
Introduction and tutorial on the complicated non-linear equations governing microflows
Dr. Michael Shusser (ME, Technion)
A taste of micropumps studied at TechnionDr. Andrew Machauf (Currently at Intel)
Micromachined BioChips studied at Tel Aviv UniversityProf. Yossi Shacham (EE, TAU)
Lab-on-chip developed at Technion to study mechanical properties of blood cells
Avishai Bransky (Biomedical Engineering, Technion