MEMS微流量检测中寄生电容干扰的抑制方法
MEMS器件微流量流速检测中会受到寄生电容的严重干扰,针对两腔键合的压电驱动硅基微流量传感结构,通过对该结构中Si-Pt平行板电容分析及其对交变方波驱动的输出响应分析,确定了寄生电容产生于两腔键合处的上腔基质硅与检测热敏铂丝之间,提出了通过压电驱动电极的适当连接抑制寄生电容干扰的有效方法。
基于介质上电润湿的微流体变焦透镜的研究进展
近年来,微流体变焦透镜的研究已展示出其在光学系统中的应用前景,其中基于介质上电润湿(Electrowetting on dielectric,EWOD)的微流体变焦透镜只需改变外加电压便能快速调节透镜焦距,并且具有尺寸小、结构灵活、功耗低、焦距调节范围广等许多突出优点而日益受到注目。在介绍EWOD机理的基础上,综述了目前基于EWOD的微流体变焦透镜的研究进展。
微流体混合器的研究现状
简单介绍了微混合器,主要综述了微混合器的国内外研究现状及其混合机理,对微混合器研究中所遇到的几个问题加以讨论,展望了微混合器的研究前景.
磁流变液技术在惯性开关中的应用研究
将磁流变液技术应用到惯性开关的设计研发中,利用磁流变液粘度和剪切屈服强度的可控性,将磁流变液的工作区域限定在一个特定长方体区域内。磁流变液惯性开关是一个活塞结构,活塞动子为开关的动电极,活塞壳为开关定子电极。开关动子电极在做闭合运动时需要克服磁流变液的粘性力,因此开关动子电极必须具有一定大小的能量才能与定子电极接触,该临界能量值即为开关阈值。该阈值的大小与磁流变液粘度大小有关,因此可以通过改变外部磁场来改变磁流变液的粘度,进而改变磁流变液惯性开关的阈值。阐述了开关的新型结构与机理,并用实验对开关机理进行了论证。实验证明,开关理论模型与实验数据相符。
一种负压驱动的蠕动微型泵设计
微型泵作为集成微流体中不可或缺的元素,在过去20年间取得了很大的进展.基于真空负压驱动原理,研制了一种结构简单的蠕动式微型泵.微型泵由三层聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料构成(气路层,流路层,驱动薄膜层),并通过表面等离子体氧化处理技术实现了PDMS层之间的键合封装,其全部结构均采用激光器加工制作而成.蠕动驱动模式的关键在于利用气路周期性地传递负压力波,进而实现弹性薄膜的顺序变形,其中负压源通过电磁阀(EMV)进行通断控制.这种结构简化了常规蠕动泵模型中的复杂逻辑控制.实验结果表明在50kPa负压和30Hz驱动频率的条件下,获得的最佳流速为170 μL/min.
负压驱动蠕动微型泵的研究进展
基于负压驱动原理研制了一种结构简单的蠕动微型泵。微型泵由3层聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料,构成气路层、驱动薄膜层和流路层,其全部结构均采用激光器加工制作而成,并通过表面等离子体氧化处理技术实现了各PDMS层之间的键合封装。该微型泵具有流速高、回流低、气泡耐受能力强,以及不伤害传送介质的特点。尤为重要的是,连接负压源的气路层通过PDMS薄膜能有效去除流路中的气泡,这是处理复杂流体样品时所期望的。通过对比前期微型泵的气路通道的流阻、常闭微阀的个数、负压压力和驱动频率等各项参数,获得了其性能参数。在50kPa负压和30Hz驱动频率的条件下,获得的最佳流速为600μL/min,这一流速参数可与正压气动型蠕动泵的流动性能相媲美。
基于快速成型的组织工程中的微流体现象
介绍了快速成型技术及其在组织工程中的应用组织工程骨架的孔隙率对骨架的影响;并提出了组织工程中的微流体现象综述了影响微流体流动的主要因素对进一步研究组织工程中的微流体现象有一定借鉴意义.
基于CFD的微流体滤波器数值模拟及优化研究
随着微机电系统的不断发展微流体控制系统已成为目前乃至今后研究的重点问题。微通道内流体流动稳定性对系统结果分析有较大影响消除流体脉动分量研究影响流动稳定性的各因素至关重要。基于数值方法计算了微流体滤波器周期性流动过程分析了周期平均速度、脉动速度振幅、脉动频率对滤波效率的影响。研究表明:微流体滤波器第一级滤波腔的滤波效率受周期平均速度影响较大;周期平均速度相对越大滤波效率越低;而第二、第三级滤波腔的滤波效率受周期平均速度、脉动速度振幅、脉动频率的影响均较小可忽略不计。
基于压电驱动的数字化微喷射技术的研究
介绍了一种基于压电驱动的数字化微喷射技术。利用逆压电效应,对压电驱动器施加周期性电场,使与之固连的微管道固壁产生周期性运动,固壁边界层内的流体随管壁一起运动,并通过粘性力将运动传递,带动微管内部流体一起运动,实现了微流体的驱动。以粘性不可压缩流体运动的纳维-斯托克斯方程为基础,得到了压电驱动微管道内流体的运动控制方程及其解;在此基础上分析了形成微喷射的原理。对微喷射进行了实验研究,喷出的液体量微小、可控,且适用不同流体的喷射。
微流体实验技术研究
微流体实验技术的研究是微流体器件发展的迫切需要,它不仅可以提供测量微流体器件性能必备的工具,而且对于探索微观尺度流体的传输机制具有极为重要的意义.文章对微流体实验技术的难点进行了概括,并对几种主要的微流体实验技术进行了讨论,指出流动显示技术由于对流动本身的干扰非常小,而且在一些研究人员的努力下精度得到不断提高,已经成为一种最有潜力的微流体实验技术.