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Large scale micro-photometry for high resolution pH-characterization during electro-osmotic pumping and modular micro-swimming

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Formale Metadaten

Titel
Large scale micro-photometry for high resolution pH-characterization during electro-osmotic pumping and modular micro-swimming
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Abstract
Micro-fluidic pumps as well as artificial micro-swimmers are conveniently realized exploiting phoretic solvent flows based on local gradients of temperature, electrolyte concentration or pH. We here present a facile micro-photometric method for monitoring pH gradients and demonstrate its performance and scope on different experimental situations including an electro-osmotic pump and modular micro-swimmers assembled from ion exchange resin beads and polystyrene colloids. In combination with the present microscope and DSLR camera our method offers a 2 μm spatial resolution at video frame rate over a field of view of 3920 × 2602 μm2. Under optimal conditions we achieve a pH-resolution of 0.05 with about equal contributions from statistical and systematical uncertainties. Our quantitative micro-photometric characterization of pH gradients which develop in time and reach out several mm is anticipated to provide valuable input for reliable modeling and simulations of a large variety of complex flow situations involving pH-gradients including artificial micro-swimmers, microfluidic pumping or even electro-convection.
Maßstab <Messtechnik>GleitlagerVideotechnikComputeranimation
ÜberlagerungsempfängerBasis <Elektrotechnik>RaumauflösungMaßstab <Messtechnik>BrechzahlFörderleistungPräzessionMessungBlatt <Papier>DruckgradientTonhöheFehlprägungEisHerbstSensorComputeranimation
SchnittmusterOptisches FilterFarbcodierungIntensitätsverteilungLadungsgekoppeltes BauelementPACMaßstab <Messtechnik>IntensitätsverteilungSchnittmusterBeleuchtungsstärkeKaliber <Walzwerk>Optische DichteBuntheitChannelingBrechzahlSensorBildsensorEnergielückeMessungLichtPhasengesteuerte AntennengruppeBahnelementKardierenTrenntechnikKonzentrator <Nachrichtentechnik>Computeranimation
Kalibrieren <Fertigungstechnik>Maßstab <Messtechnik>ChannelingOptische DichtePufferlagerUnterwasserfahrzeugKaliber <Walzwerk>Masse <Physik>PagerDiagramm
Osmotischer DruckSpeckle-InterferometrieWärmeaustauscherPumpen <Laser>FörderleistungIonHammerHandbuchbindereiTunerWerkzeugHerbstComputeranimationDiagramm
Schwimmer <Technik>Front <Meteorologie>ADSLSchwimmer <Technik>FärberModell <Gießerei>NiederschlagsmengeComputeranimationDiagramm
Schwimmer <Technik>MessungMitlauffilterVideotechnikGleichstromAnstellwinkelSchwimmer <Technik>Computeranimation
Schwimmer <Technik>Schwimmer <Technik>AnstellwinkelMitlauffilterDruckgradientVideotechnikGleichstromComputeranimationDiagramm
Schwimmer <Technik>UnterwasserfahrzeugComputeranimationDiagramm
Schwimmer <Technik>AmplitudeGleichstromAvro ArrowComputeranimation
Schwimmer <Technik>GleichstromAmplitudeComputeranimation
Schwimmer <Technik>KlangeffektPatrone <Munition>IrrlichtKernstrahlungZentralsternElektrische StromdichteComputeranimation
Schwimmer <Technik>KlangeffektComputeranimation
Schwimmer <Technik>Maßstab <Messtechnik>ADSLTeilchenSchwimmer <Technik>Schwache LokalisationNeutronenaktivierungBlatt <Papier>MessungDruckgradientGruppenlaufzeitCocktailparty-EffektBrennstoffTürglockePagerComputeranimation
Cocktailparty-EffektBlatt <Papier>
Transkript: Englisch(automatisch erzeugt)