[0001] Die Erfindung betrifft einen Mikrospeicher, insbesondere zur Integration in eine
mikrofluidische Flusszelle, mit einem ein Fluid enthaltenden Speicherraum, der mit
einem Austrittskanal für das Fluid in Verbindung steht, in welchem eine aufhebbare
Sperre für das Fluid gebildet ist.
[0002] Mikrospeicher solcher Art sind aus der
WO 2009/071078 A1 bekannt. Den Speicherraum und den Austrittskanal dieser bekannten Mikrospeicher bilden
zwei auf einem plattenförmigen Substrat angeordnete Folien, die unter Begrenzung des
Speicherraums und des Austrittskanals miteinander verschweißt oder/und verklebt sind.
Zur Bildung des Speicherraums weist die dem Substrat abgewandte Folie eine kalottenartige
Ausformung auf. Eine sich linienförmig quer zum Austrittskanal erstreckende Verschweißung
oder/und Verklebung der Folien dient als den Speicherraum hermetisch dicht verschließende
Sperre. Den Speicherraum bildet eine tiefgezogene Ausweitung der dem Substrat abgewandten
Folie. Um den Speicherraum zu öffnen, wird er unter Verformung der Folie zusammengedrückt,
bis sich an der als Sollbruchstelle vorgesehenen Sperre ein solcher Druck aufbaut,
dass die Sollbruchstelle aufreißt.
[0003] Das einstückige Substrat bildet einen Teil einer Verarbeitungseinrichtung für Fluide
(Flusszelle), die neben einem oder mehreren Mikrospeichern weitere Elemente zur Verareitung
von Fluiden umfassen kann. Dazu gehören Elemente zur Zuführung von flüssigen oder
gasförmigen Proben, Mischelemente, Pumpen, Ventile, Filter zum Abtrennen von Bestandteilen
eines Fluids, Temperierkammern, Detektionskammern, Lateral Flow Teststreifen, Transportkanäle
und Abfallkammern, welche einzeln oder in Kombination für die Analyse und/oder Synthese
von Fluiden für medizinische und pharmazeutische Zwecke oder für analytische Prozesse
wie Immuno- oder genetische Assays eingesetzt werden.
[0004] Nachteilig lässt der zur Aufhebung der Sperre erforderliche Fluiddruck das Fluid
im ersten Moment nach Öffnung des Austrittskanals mit hoher Flussgeschwindigkeit aus
dem Speicherraum herausschießen. Eine Teilmenge des gespeicherten Fluids verlässt
auf diese Weise unkontrolliert und undosiert den Speicherraum. Sofern die Flusszelle
für Reaktionen vorgesehen ist, welche definierte Flussgeschwindigkeiten zugeführter
Reagenzien erfordern, ist diese Teilmenge verloren und somit der Inhalt des Mikrospeichers
nicht vollständig nutzbar.
[0005] Besonders nachteilig wächst mit abnehmender Gesamtspeichermenge der nicht nutzbare
Anteil, wodurch vorrangig besonders teure Reagenzien verlustig gehen.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuen Mikrospeicher der eingangs
erwähnten Art zu schaffen, der eine von Anfang an kontrollierte und dosierte Entnahme
des gespeicherten Fluids ermöglicht.
[0007] Der diese Aufgabe lösende Mikrospeicher nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch
Mittel zur Aufhebung der Sperre ohne Beaufschlagung der Sperre durch Druck des Fluids.
[0008] Erfindungsgemäß lässt sich die Sperre unter Verbleib der gesamten Speichermenge im
Speicherraum aufheben. Von Anfang an kann nach Öffnung der Sperre eine kontrollierte
und dosierte Entnahme von Fluid aus dem Speicher erfolgen.
[0009] Während z.B. die Aufhebung einer Sperre durch Wärmeeinwirkung denkbar wäre, umfassen
die Mittel zur Aufhebung der Sperre vorzugsweise Einrichtungen zu ihrer mechanischen
Zerstörung.
[0010] Solche Einrichtungen kommen insbesondere zur Anwendung, wenn gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung die Sperre unter Verschweißung oder/und Verklebung einander gegenüberliegender
Begrenzungswände des Austrittskanals gebildet ist und wenigstens eine dieser beiden
Begrenzungswände aus einer flexiblen Folie besteht.
[0011] Die Einrichtungen zur mechanischen Zerstörung der Sperre können ein die verschweißten
oder/und verklebten Begrenzungswände trennendes Aktorelement umfassen, wobei dieses
Aktorelement zur Anordnung außerhalb des Austrittskanals oder innerhalb des Austrittskanals
auf der dem Speicherraum abgewandten Seite der Sperre vorgesehen sein kann.
[0012] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die wenigstens eine
flexible Folie auf einem Substrat angeordnet und das Aktorelement durch eine Durchgangsöffnung
in dem Substrat hindurch unter Erzeugung einer die Sperre aufhebenden Abreißkraft
gegen die Folie andrückbar.
[0013] Insbesondere kann der Austrittskanal zwischen zwei flexiblen aneinander anliegenden
Folien gebildet und die dem Substrat zugewandte Folie mit dem Substrat verbunden sein,
wobei das Aktorelement die Folien unter Erzeugung der Abrisskraft über die Kanalbreite
voneinander abhebt, indem es sie mit unterschiedlichen Radien ausdehnt.
[0014] Zweckmäßig wirkt das vorzugsweise als Stift ausgebildete Aktorelement auf der dem
Speicherraum abgewandten Seite der Sperre auf die Folie ein. Insbesondere geschieht
dies in einem sich an den Austrittskanal anschließenden Bereich, in welchem die Folie
weder mit dem Substrat noch einer weiteren ggf. vorhandenen Folie verbunden ist.
[0015] Es versteht sich, dass das Aktorelement Bestandteil eines Geräts zum Betrieb der
Mikrospeicherbaueinheit bzw. Flusszelle sein kann.
[0016] Zweckmäßig weist das innerhalb des Austrittskanals angeordnete Aktorelement ein durch
Verformung des Aktorelements gegen die Sperre ausfahrbares Stoßelement auf, welches
die Sperre von der dem Speicherraum abgewandten Seite her aufschließt.
[0017] Insbesondere ist dieses Aktorelement bogenförmig ausgebildet und das Stoßelement
durch Streckung des Bogens ausfahrbar.
[0018] Das Aktorelement kann in einer Ausweitung der die Begrenzungswand des Austrittskanals
bildenden Folie an einem dem Stoßende abgewandten Ende formschlüssig gehalten sein,
so dass sich bei der Streckung des Bogens im Wesentlichen nur das zur Öffnung der
Sperre vorgesehene Stoßelements des Elements bewegt wird.
[0019] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Aktorelement einen mit
der Außenseite der flexiblen Folie verbundenen Hebel zur Erzeugung einer die Sperre
aufhebenden Abreißkraft.
[0020] In weiterer Ausgestaltung dieses Prinzips kann das Aktorelement ein zwei solcher
Hebel bildenden, den Austrittskanal kreuzendes Stabelement umfassen, dessen Ende unter
Bildung der Abreißkraft durch Biegung des Stabelements um einen durch das Substrat
gebildeten Drehpunkt drehbar ist.
[0021] Während die Enden des Stabes über Ränder des Substrats hinausstehen könnten, sind
in einer bevorzugten Ausführungsform in dem Substrat zwei Öffnungen vorgesehen, in
welche hinein die Enden unter Biegung des Stabelements eindrückbar sind.
[0022] Das innerhalb des Austrittskanals vorgesehene Aktorelement oder/und der Bereich des
Austrittskanals in Strömungsrichtung hinter der Sperre kann mit einer Trockenreagenz
behaftet sein, die beim Herausströmen des Fluids resuspendiert wird.
[0023] Der Transport der Fluids aus dem Speicherraum heraus lässt sich alternativ zur Verformung
einer den Speicher bildenden Folie durch Beaufschlagung mit pneumatischen oder/und
hydraulischem Druck durchführen.
[0024] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden,
sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine erste Ausführungsform für einen erfindungsgemäßen Mikrospeicher in perspektivischer
Darstellung,
- Fig. 2
- den Mikrospeicher von Fig. 1 in Explosionsdarstellung,
- Fig. 3
- eine die Funktionsweise des Mikrospeichers von Fig. 1 erläuternde Darstellung,
- Fig. 4
- ein zweites Ausführungsbeispiel für einen Mikrospeicher nach der Erfindung in perspektivischer
Ansicht,
- Fig. 5
- ein in dem Mikrospeicher von Fig. 4 verwendetes Aktorelement,
- Fig. 6
- eine Explosionsdarstellung des Mikrospeichers von Fig. 4,
- Fig. 7
- eine die Funktionsweise des Mikrospeichers von Fig. 4 erläuternde Darstellung,
- Fig. 8
- Modifikationen des Mikrospeichers von Fig. 4,
- Fig. 9
- ein drittes Ausführungsbeispiel für einen Mikrospeicher nach der Erfindung in Teildarstellung,
- Fig. 10
- ein viertes Ausführungsbeispiel für einen Mikrospeicher nach der Erfindung in perspektivischer
Ansicht,
- Fig. 11
- eine Explosionsdarstellung des Mikrospeichers von Fig. 10, und
- Fig. 12
- verschiedene Ausführungsformen von Mikrospeichern nach dem Stand der Technik.
[0025] Es wird zunächst auf Fig. 12 bezug genommen, wo in Teilfiguren (a) bis (f) herkömmliche,
in eine mikrofluidische Flusszelle mit einem Substrat 1 integrierte Mikrospeicher
gezeigt sind. Vorzugsweise besteht das Substrat aus einem Kunststoff und ist durch
Spritzgießen hergestellt.
[0026] Gemäß den Beispielen (a) bis (d) ist ein Speicherraum 2 für ein Fluid zwischen dem
Substrat 1 und einer mit dem Substrat verschweißten oder/und verklebten flexiblen
Folie 3 durch eine Vertiefung in der Folie (Fig. 12a) oder in dem Substrat (Fig. 12b
bis d) gebildet.
[0027] Ein mit dem Speicherraum 2 verbundener Austrittskanal 4, der an einem durch das Substrat
1 führenden Kanal 5 endet, ist dadurch gebildet, dass die Folie 3 im Bereich des Kanals
4 nicht mit dem Substrat 1 verbunden ist.
[0028] Durch Verschweißung oder/und Verklebung der Folie 3 mit dem Substrat 1 in einem den
Kanal 4 durchquerenden Bereich ist eine Sperre 6 für das Fluid im Speicherraum 2 gebildet,
durch welche der Speicherraum 2 hermetisch abgedichtet ist.
[0029] In dem Beispiel von Fig. 12d sind zwei Austrittskanäle mit je einer Sperre 6 bzw.
6' gebildet, welche den Speicherraum 2 gegen einen Zuführkanal 27 bzw. einen Abführkanal
28 abgrenzt. Über den Zuführkanal 27 nach dem Öffnen der Sperren 6,6' angelegter pneumatischer
oder hydraulischer Druck transportiert das Fluid aus dem Speicherraum 2 zur Weiterverarbeitung
in den Abführkanal 28.
[0030] In den Beispielen von Fig. 12e und f befindet sich der Speicherraum 2 zwischen der
Folie 3 und einer weiteren mit dem Substrat 1 verbundenen Folie 7. Die Folie 3 ist
mit der Folie 7, in gleicher Weise wie die Folie 3 mit dem Substrat 1 in den Beispielen
12a bis d, verschweißt oder/und verklebt. Ein Austrittskanal 4 mit einer Sperre 6
ist wie in den vorangehenden Beispielen durch Weglassen der Verschweißung bzw. Verklebung
im Bereich des Kanals gebildet.
[0031] Bei dem Beispiel von Fig. 12f ist der Speicherraum 2 zwischen einer Vertiefung der
Folie 3 und einer Vertiefung der Folie 7 gebildet, wobei die Vertiefung der Folie
7, in eine im Substrat 1 gebildete Vertiefung hineinragt.
[0032] In dem Beispiel von Fig. 12b ist ein kanalförmiger Speicherraum 2 zusätzlich mit
einem Füllkanal 29 und einem Entlüftungskanal 30 versehen. Nach dem Verbinden der
den Speicherraum 2 begrenzenden Folie 3 mit dem Substrat 1 und dem Herstellen der
linienförmigen Sperre 6 mittels Verschweißen wird das zu speichernde Fluid durch Dispensierung
oder durch Pumpen in den Füllkanal 29 eingegeben und der Speicherraum vollständig
gefüllt. Luft im Speicherraum kann dabei über den Entlüftungskanal 30 entweichen.
Nach dem Füllen werden der Füllkanal 29 und der Entlüftungskanal 30 mittels einer
mit dem Substrat 1 verklebten oder verschweißten Bodenfolie 31 hermetisch verschlossen.
Dabei dient die Bodenfolie 31 gleichzeitig als fluiddichte Abdeckung des Transportkanals
5.
[0033] Es versteht sich, dass die verschiedenen Merkmale der Speicher gemäß den Beispielen
12a bis 12f miteinander kombiniert werden können, um weitere Ausführungsformen von
Fluidspeichern zu bilden.
[0034] Vorzugsweise bestehen die Folien 3,7 aus einem Kunststoff, aus Aluminium oder einem
Kunststoff-Aluminium-Verbund. Insbesondere besteht Übereinstimmung zwischen dem Kunststoff
der Kunststoff-Aluminium-Verbundfolie und dem Kunststoff des Substrats, wofür z.B.
thermoplastische Kunststoffe wie PP, PE, COC, COP, PC, PMMA und PEEK in Betracht kommen.
[0035] In allen vorangehend beschriebenen Beispielen 12a bis 12f erfolgt eine Entleerung
des Speicherraums 2 unter Verdrängung des darin befindlichen flüssigen oder gasförmigen
Fluids durch Verformung der Folie 3. Bei der Verdrängung des Fluids dringt dieses
in den unverbundenen Kanalbereich zwischen der Folie 3 und dem Substrat 1 bzw. zwischen
der Folie 3 und der weiteren Folie 7 ein und liegt unter Druck an der Sperre 6 an.
Bei genügend hohem Fluiddruck bricht die Sperre 6 auf und das Fluid dringt unter Aufschluss
eines Kanalquerschnitts weiter vor, bis der Fluidstrom den Kanal 5 erreicht.
[0036] Nachteilig strömt unmittelbar nach Aufbrechen der Sperre 6 unter hohem Druck Fluid
unkontrolliert mit hoher Flussgeschwindigkeit aus dem Speicherraum 2 aus.
[0037] Bei den in Fig. 1 bis 11 beschriebenen Mikrospeichern ist ein solcher unkontrollierter
Austritt beim Aufbrechen der Sperre 6 vermieden.
[0038] Ein in Fig. 1 gezeigter, dem Beispiel von Fig. 12a entsprechender Mikrospeicher mit
einem Substrat 1 und einem Speicherraum 2, der durch eine mit dem Substrat 1 verschweißte
oder/und verklebte Folie 3 zwischen der Folie 3 und dem Substrat 1 gebildet ist, weist
anschließend an einen Austrittskanal 4, der an einem das Substrat 1 durchdringenden
Kanal 5 endet, einen weiteren Bereich 8 auf, in welchem die Folie 3 wie in dem Austrittskanal
4 nicht mit dem Substrat 1 verschweißt oder/und verklebt ist. Dieser Bereich 8 ist
zu einer Durchgangsöffnung 9 in dem Substrat 1 ausgerichtet. In eine Einsenkung 10
der Durchgangsöffnung 9 ist ein elastische, mit dem Substrat 1 verschweißte oder/und
verklebte Membran 11 eingelegt.
[0039] Eine Folie 12 deckt das Substrat auf der dem Speicherraum 2 gegenüberliegenden Seite
unter Verschluss eines Teils des Kanals 5 ab.
[0040] Ein mit dem Speicher von Fig. 1 und 2 zu verwendendes Betriebsgerät umfasst neben
einem Aktor 13 zur Verformung der Folie 3 im Bereich des Speicherraums 2 ein stiftförmiges
Aktorelement 14, das in die Öffnung 9 in dem Substrat 1 einführbar und gegen die elastische
Membran 11 unter Verformung der Membran 11 andrückbar ist. Mit der Verformung der
Membran 11 wird die Folie 3 in dem sich an den Kanal 4 anschließenden unverbundenen
Bereich 8 angehoben, wobei sich diese Anhebung bis in den Kanal 4 hinein fortsetzt.
Dadurch entsteht eine Abreißkraft, welche die Sperre 6 aufbricht.
[0041] Der Speicherraum 2 kann nun mit Hilfe des Aktors 13 dosiert entleert werden. Die
Folie 3, die vor der Entleerung des Speicherraums 2 gegen das Substrat 1 anliegt,
wird durch das Eindringen des Fluids unter Bildung eines Kanalquerschnitts angehoben.
Von Anfang an ist unter Nutzung des gesamten Speicherinhalts eine dosierte Abgabe
von Fluid aus dem Speicherraum 2 möglich.
[0042] Ein weiteres Aktorelement 15, das von der dem Aktorelement 14 entgegengesetzten Seite
des Mikrospeichers an die Folie 3 ansetzbar ist, drückt nach Öffnung der Sperre 6
die Folie 3 gegen das Substrat 1 an, so dass Fluid aus dem Kanal 4 nicht in den unverbundenen
Bereich 8 eindringen kann.
[0043] Bei genügend exakter Abdichtung der Durchgangsöffnung 9 durch Andrücken des weiteren
Aktorelements 15 gegen die Folie 3 könnte ggf. auf die elastische Membran 14, welche
die Durchgangsöffnung 9 verschließt, verzichtet werden.
[0044] Während bei dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel das stiftförmige,
außerhalb des Austrittskanals 4 angeordnetes Aktorelement 14 verwendet wird, geht
aus den Fig. 4 bis 7 ein dem Speicher von Fig. 12e entsprechendes Ausführungsbeispiel
mit einem innerhalb eines Austrittskanals 4 angeordneten Aktorelement 16 hervor. Das
in Fig. 5 gesondert dargestellte Aktorelement 16 ist in einer Ausformung 17 der Folie
3 aufgenommen, wobei die Ausformung 17 gemeinsam mit der zur Bildung des Speicherraums
2 vorgesehenen Ausformung durch Tiefziehen hergestellt ist. Das Aktorelement 16 ist
bogenförmig mit einem zu einem Bogenende hin auslaufenden Stoßkeil 18 ausgebildet.
[0045] Vorzugsweise weist das Aktorelement 16 auf seiner Ober- oder Unterseite eine Rinne
auf, im vorliegenden Fall auf seiner Oberseite die Rinne 26. Die Rinne bildet im angedrückten
und gestreckten Zustand einen Kanalbereich, der durch das Aktorelement 16 und die
angedrückte Folie 3 bzw. Folie 7 begrenzt ist und durch welchen das Fluid aus dem
Speicherraum 2 in den Kanal 5 gelangen kann.
[0046] Das Aktorelement 16 besteht vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere aus dem gleichen
Kunststoff wie das Substrat, und ist durch Spritzgießen hergestellt. In einer weiteren
Ausführungsform kann das Aktorelement 16 aus einer Formgedächtnislegierung oder einem
Bimetall hergestellt sein, wobei in diesen Fällen die Streckung des Aktorelements
durch Zuführung von Wärme erfolgt.
[0047] Wie aus Fig. 7 hervorgeht, umfasst ein Betreibergerät neben einem Aktor 13 zur Verformung
der Folie 3 im Bereich des Speicherraums 2 einen weiteren Aktor 19, durch den sich
das bogenförmige Aktorelement 16 zusammendrücken und strecken lässt, so dass der Stoßkeil
18 die Sperre 6 durchstößt, während das andere Ende des bogenförmigen Aktorelements
formschlüssig in der Ausformung 17 gehalten ist.
[0048] Nach Öffnung der Sperre 3 kann mit Hilfe des Aktors 13 dosiert Fluid aus dem Speicherraum
2 in den Kanal 5 überführt werden.
[0049] Während zum Dosieren des Fluids der Aktor 13 kontrolliert bewegt wird, bevorzugt
mit Hilfe eines Motors oder eines magnetischen Antriebs, kann der Aktor 19 starr mit
einer Klemmvorrichtung verbunden sein, die Teil eines Gerätes zum Betrieb der Flusszelle
ist. Beim Schließen der Klemmvorrichtung drückt der Aktor 19 auf die Ausformung 17
der Folie 3 und damit das Aktorelement 16. Es versteht sich, dass die Flusszelle dafür
auf deren Unterseite mechanisch unterstützt werden muss.
[0050] Während bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4 bis 7 die das Aktorelement 16 aufnehmende
Ausformung 17, die sich in dem Kanal 4 befindet, dazu genutzt werden kann, neben dem
Aktorelement 16 eine Reagenz, insbesondere Trockenreagenz aufzunehmen, ist bei einem
in Fig. 8a gezeigten Ausführungsbeispiel die Ausformung 17 im Wesentlichen in einen
Bereich verlegt, der sich an das Ende des Kanals 4, in welchem die Folien 3 und 4
nicht miteinander verschweißt oder/und verklebt sind, anschließt.
[0051] In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 8b sind zwei Austrittskanäle mit einer Sperre
6 bzw. 6' vorgesehen, die durch ein Aktorelement 16 bzw. 16' zerstört werden können.
Nach Zerstörung beider Sperren lässt sich der Speicher durch pneumatischen oder hydraulischen
Druck ohne Verformung der Speicherraum begrenzenden Folie entleeren.
[0052] Gemäß Ausführungsbeispiel von Fig. 9, könnte anstelle des innerhalb des Kanals 4
angeordneten Aktorelements 16 im Bereich des Austrittskanals 4, der in Fig. 9a im
Querschnitt sichtbar ist, auch eine Durchgangsöffnung 20 in dem Substrat 1 gebildet
sein, in das ein die Folie 7 im Bereich des Kanals 4 ausweitendes Aktorelement 21
einführbar ist, wobei die ausgeweitete Folie 7 die Folie 3 nahe der Sperre (in Fig.
9a nicht gezeigt) anhebt und eine Abreißkraft erzeugt.
[0053] Wie Fig. 9b zeigt, kann eine der Durchgangsöffnung 20 entsprechende Öffnung 20' für
ein Aktorelement 21' in Strömungsrichtung zusätzlich auch vor der Sperre 6 vorgesehen
sein.
[0054] Ein in den Fig. 10 und 11 dargestellter Mikrospeicher weist ein stabförmiges Aktorelement
22 auf, welches den Bereich des Austrittskanals 4, in welchem die Folie 3 nicht mit
dem Substrat 1 verbunden ist, kreuzt und mit der Außenseite der Folie 3 bei 23 verklebt
oder/und verschweißt ist. Durchgangsöffnungen 24 und 25 im Substrat 1 erlauben eine
Biegung des Aktorelements durch Eindrücken seiner Enden in die Durchgangsöffnungen
24,25, wobei eine die Sperre 6 aufhebende Abreißkraft erzeugt wird.
1. Mikrospeicher, insbesondere zur Integration in eine mikrofluidische Flusszelle, mit
einem ein Fluid aufnehmenden Speicherraum (2), der mit einem Austrittskanal (4) für
das Fluid in Verbindung steht, in welchem eine aufhebbare Sperre (6) für das Fluid
gebildet ist,
gekennzeichnet durch Mittel zur Aufhebung der Sperre (6) ohne Beaufschlagung der Sperre (6) durch Druck des Fluids.
2. Mikrospeicher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel zur Aufhebung der Sperre (6) Einrichtungen zur mechanischen Zerstörung
der Sperre umfassen.
3. Mikrospeicher nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sperre (6) unter Verschweißung oder/und Verklebung einander gegenüberliegender
Begrenzungswände des Austrittskanals (4) und vorzugsweise wenigstens eine der beiden
Begrenzungswände durch eine flexible Folie (3,7) gebildet ist.
4. Mikrospeicher nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtungen zur mechanischen Zerstörung der Sperre (6) ein die verschweißten
oder/und verklebten Begrenzungswände trennendes Aktorelement (14;16;21;22) umfassen.
5. Mikrospeicher nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Aktorelement (14;16;21;22) zur Anordnung außerhalb des Austrittskanals (4) oder
innerhalb des Austrittskanals (4) vorgesehen ist, innerhalb vorzugsweise auf der dem
Speicherraum (2) abgewandten Seite der Sperre (6).
6. Mikrospeicher nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die wenigstens eine flexible Folie (3,7) auf einem Substrat (1) angeordnet und das
Aktorelement (14;21) gegen die Folie (3,7) durch eine Durchgangsöffnung (9,20) in
dem Substrat (1) hindurch unter Erzeugung einer die Sperre (6) aufhebenden Abrisskraft
andrückbar ist.
7. Mikrospeicher nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Austrittskanal (4) zwischen zwei aneinander anliegenden flexiblen Folien (3,7)
gebildet und die dem Substrat (1) zugewandte Folie (7) mit dem Substrat verbunden
ist, wobei das Aktorelement (21) die Folien (3,7) unter Erzeugung der Abrisskraft
über die Kanalbreite voneinander abhebt.
8. Mikrospeicher nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Aktorelement (14;21) auf der dem Speicherraum (2) abgewandten Seite der Sperre
(6) an die Folie (3,7) andrückbar ist, insbesondere in einem sich an den Austrittskanal
(4) anschließenden Bereich (8).
9. Mikrospeicher nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Aktorelement (14;21) Bestandteil eines Geräts zum Betrieb des Mikrospeichers
bzw. der Flusszelle ist.
10. Mikrospeicher nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das innerhalb des Austrittskanals (4) angeordnete Aktorelement (16) ein durch Verformung
des Aktorelements (16) gegen die Sperre (6) ausfahrbares Stoßelements (17) aufweist,
wobei vorzugsweise das Aktorelement (16) bogenförmig ausgebildet und das Stoßelement
(17) durch Streckung des Bogens ausfahrbar ist.
11. Mikrospeicher nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Aktorelement (16) in einer Ausweitung (17) der die Begrenzungswand des Austrittskanals
(4) bildenden Folie (3) an einem dem Stoßelements (17) abgewandten Ende formschlüssig
gehalten ist.
12. Mikrospeicher nach einem der Ansprüche 4 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Aktorelement (22) einen mit der Außenseite der flexiblen Folie (3) verbundenen
Hebel zur Erzeugung einer die Sperre (6) aufhebenden Abrisskraft umfasst.
13. Mikrospeicher nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Aktorelement einen zwei solche Hebel bildenden, den Austrittskanal (4) kreuzendes
Stabelement (22) umfasst, dessen Enden unter Erzeugung der Abrisskraft durch Biegung
des Stabelements (22) um je einen durch das Substrat (1) gebildeten Drehpunkt drehbar
sind, wobei vorzugsweise die beiden Enden jeweils in eine Öffnung (24,25) in dem Substrat
(1) hinein eindrückbar sind.
14. Mikrospeicher nach einem der Ansprüche 5 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das innerhalb des Austrittskanals (4) vorgesehene Aktorelement (16) oder/und der
Bereich des Austrittskanals (4) in Strömungsrichtung hinter der Sperre (6) mit einer
Trockenreagenz behaftet ist.
15. Mikrospeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fluid aus dem Speicherraum (2) heraus durch pneumatischen oder/und hydraulischen
Druck transportierbar ist.