Feinpartikel lassen sich nun einfangen

Drittens gelang es den Forschenden, mit ihrem Ultraschallgerät in der Flüssigkeit befindliche Feinpartikel einzufangen. Dies ist möglich, weil die Partikel abhängig von ihrer Grösse unterschiedlich auf die Schallwellen reagieren. Verhältnismässig grosse Partikel bewegen sich hin zur schwingenden Glasnadel und lagern sich an diese an. Auf diese Weise lassen sich nicht nur unbelebte Partikel einfangen, sondern zum Beispiel auch Fischembryonen, wie die Forscher zeigten. Ebenfalls denkbar wäre es, in der Flüssigkeit biologische Zellen einzufangen. «Mikroskopisch kleine Partikel in den drei Raumdimensionen gezielt einzufangen und andernorts wieder freizulassen war bisher herausfordernd. Mit unserem Mikrorobotikarm ist das hingegen einfach möglich», sagt Ahmed.

«Bisher haben sich die klassische Robotik und die Mikrofluidik separat entwickelt», sagt Ahmed. «Mit unserer Arbeit tragen wir dazu bei, dass sich die beiden Ansätze nähern.» Somit könnten Mikrofluidik-​Systeme in Zukunft ähnlich konzipiert werden wie heutige Robotersysteme: Es reicht ein einziger Apparat, der – entsprechend programmiert – vielseitig einsetzbar ist. «Mischen, pumpen und Partikel einfangen – wir können das alles mit einem Gerät machen», sagt Ahmed. In Zukunft werden Mikrofluidik-​Chips daher nicht mehr für jede einzelne Anwendung speziell entwickelt werden müssen. Als nächstes möchten die Forscher mehrere Glasnadeln kombinieren, um damit in den Flüssigkeiten noch komplexere Wirbelmuster zu erzeugen.

Neben der Laboranalytik sind für Ahmed weitere Anwendungen denkbar, etwa das Sortieren von winzigen Objekten. Denkbar wäre auch, die Miniroboterarme in der Biotechnologie zu nutzen, um damit DNA in einzelne Zellen zu bringen. Und schliesslich wäre ein Einsatz in der additiven Fertigung und im 3D-​Druck möglich.