Technische Universität Ilmenau

Theoretische Grundlagen der Mikrofluidik - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modulbeschreibungen durch die Modulverantwortlichen finden Sie unter Modulpflege.

Hinweise zu fehlenden oder fehlerhaften Modulbeschreibungen senden Sie bitte direkt an modulkatalog@tu-ilmenau.de.

Modulinformationen zu Theoretische Grundlagen der Mikrofluidik im Studiengang Master Micro- and Nanotechnologies 2008
ACHTUNG: wird nicht mehr angeboten!
Modulnummer6010
Prüfungsnummer2400127
FakultätFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften
Fachgebietsnummer 2421 (Theoretische Physik I)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Erich Runge
TurnusWintersemester
SpracheDeutsch, auf Nachfrage Englisch
Leistungspunkte4
Präsenzstudium (h)34
Selbststudium (h)86
VerpflichtungPflichtmodul
Abschlusskeiner
Details zum Abschluss
Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen

Abschlussleistung in Distanz entsprechend §6a PStO-AB

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
VorkenntnisseMathematische Fähigkeiten und Kenntnisse in Chemie und Physik, wie sie in einem naturwissenschaftlichen oder naturwissenschaftlich geprägten ingenieurstechnischem Bachelorstudium vermittelt werden.
Lernergebnisse und erworbene KompetenzenDie Studenten sollen die Kontinuumsbeschreibung von Strömungen sowie deren Besonderheiten und Grenzen bei der Anwendung auf Mikro- und Nanoskalen beherrschen. Sie sollen bei gegebenen Systemgeometrien und Antriebskräften die relevanten Gleichungen für den Massen- und Wärmetransport unter Berücksichtigung geeigneter Randbedingungen aufstellen können. Anhand von Skalen- und Dimensionsanalysen dieser Gleichungen sollen sie bewerten können, welche Einflussgrößen und damit verbundene Abläufe für einen mikrofluidischen Prozessor relevant sind.
Inhalt

  • Theoretische Behandlung von Kräften und ihre Skalenabhängigkeit im Mikro- und Nanometerbereich (kapillare, viskose, elektrodynamische und molekulare Kräfte);
  • Grundlagen der Hydrodynamik:

 

         - Massenerhaltung (Kontinuitätsgleichung),

         - Impulsbilanz (Euler- und Navier-Stokes Gleichungen),

         - Energiebilanz (1. Hauptsatz der Thermodynamik);

         - Scher-, Druck- und elektrokinetisch getriebene Mikroströmungen;

         - Elektroosmose und -phorese;

  • Diffusions-, Mischungs- und Phasenseparationsprozesse in Mikrofluiden.

 

 

 

Medienformen und technische Anforderungen bei Lehr- und Abschlussleistungen in elektronischer FormTafel, Folien, Beamer Präsentation, Handouts
Literatur

Lehrbücher zur Hydrodynamik

(z.B. E. Guyon, J.-P. Hulin, L. Petit: Hydrodynamik, F. White: Fluid Mechanics)

für Grundlagen und für Applikationen im Bereich der Mikrofluidik:

G.E. Karniadakis, A. Beskok: Micro Flows; Springer, Berlin 2002;

P. Tabeling: Introduction to Microfluidics. Oxford University Press 2006

Lehrevaluation

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:

Hospitation: