Mikrochemické a biochemické inženýrství

(prof. Hasal, prof. Šnita, prof. Přibyl, dr. Slouka, dr. Lindner, dr. Vobecká)

Laboratoř mikrochemického inženýrstvíV laboratoři mikrochemického inženýrství se zabýváme jak experimentálním, tak teoretickým studiem dějů v mikrostrukturovaných zařízeních typu Lab On Chip. Mikrofluidní čipy jsme schopni vyrábět zejména z polymerních (PMMA, PDMS) a skleněných substrátů. Specializujeme se na zařízení s integrovaným polem mikroelektrod pro přímé měření různých dějů v elektrolytech. Ve spolupráci s partnerským pracovištěm ve výzkumném centru nových technologií ZČU v Plzni jsme schopni vyrábět mikrostrukturovaná zařízení s přesností v řádu jednotek mikrometrů. Máme k dispozici kompletní technologii pro mikrolitografii, mechanické mikroobrábění, vtlačování zatepla či odlévání plastů.

Pole zlatých mikroelektrod na polymerním substrátu Mikrofluidní zařízení s vloženou membránou

Příklady výzkumných témat

Matematické modelováníExperimentálně studujeme například elektrokinetické jevy ve dvoufázových systémech (nabíjení a vybíjení částic, manipulace nabitých částic v elektrickém poli), prostorové rozložení různých veličin (elektrický potenciál, koncentrace), charakterizace dvoufázového toku v mikrokanálech (tzv. segmentovaný nebo Taylorův tok) aj. Testována byla zařízení s mikrosenzory pro imunoanalýzu. Dále se zabýváme studiem dějů v okolí membrán (elektrodialýza apod.). Kromě experimentálního výzkumu studujeme výše popsané systémy i prostředky matematického modelování v prostředí Matlab / Comsol, pracujeme zejména s nerovnovážnými modely popisující difuzi, elektromigraci, elektroosmotický tok, ev. i chemické reakce v okolí nabitých povrchů / elektrod, fázových rozhraní, membrán apod.

Z bioinženýrských aplikací za zmínku stojí například bioreaktory s houbami pro odstraňování polutantů z odpadních vod, biologické palivové články a další.