Temperatuurscontrole in microfluidica systemen met microgolf technologie.

Dit project beoogt geïntegreerde microgolf- of millimetergolf gebaseerde verwarmingssystemen te ontwikkelen voor totale analysesystemen (μTAS), die miniaturiseerde microfluïdische lab-on-chip apparaten zijn die verschillende laboratoriumfuncties uitvoeren op een enkel apparaat. Een van de bekendste toepassingen is PCR (Polymerase Chain Reaction), een methode om DNA te amplificeren [Kemp09, Klai04, Laga02, Malt08, Oh11a].

De momenteel meest voorkomende temperatuurregelingsmethode in μTAS-systemen maakt gebruik van Peltier of resistieve elementen, die een aantal nadelen hebben, zoals hun grootte, de verwarmingssnelheid en de gelijkmatigheid van de temperatuur. Microgolf- of millimetergolf gebaseerde verwarmingsmethoden kunnen elk van deze punten verbeteren: ze kunnen kleiner, sneller en beter controle bieden over de gerealiseerde temperatuurverdeling. Bovendien is er geen nauw contact nodig tussen de vloeistof en de magnetronverwarming, aangezien de energie alleen wordt geleverd aan materialen met een grote verliesreeks. Dit gebeurt ook in een magnetron, waar de lucht rondom het eten niet opmerkelijk wordt verwarmd.

Om deze verwarmingssystemen te ontwikkelen, moeten in hoofdzaak twee uitdagingen worden aangepakt:

1. het vinden van de beste manier om microgolfvermogen te leveren aan een klein vloeistofmonster
2. een manier vinden om de temperatuur van het monster op een bepaald moment te detecteren, ook met behulp van microgolven of millimetergolven.