小樣本微納米顆粒的高效富集并快速檢測是微納流控系統(tǒng)中實現(xiàn)實時檢測的核心操作要求,針對傳統(tǒng)介電泳或流體流動輔助的顆粒團聚缺陷,集成化MEMS流體器件越來越期待具有更好集成性、更高操控效率的新型顆粒團聚方法出現(xiàn)。,本文提出了一種基于旋轉(zhuǎn)式的誘導(dǎo)電荷電滲顆粒高效濃縮及定向操控方法,旨在利用旋轉(zhuǎn)誘導(dǎo)交流電荷電滲(ROT-ICEO)在通道中靈活調(diào)控顆粒在懸浮電極表面的位置,并通過不斷向中心收縮形成的粒子懸臂模式完成顆粒在指定位置的收集,最后通過柵電壓的調(diào)控實現(xiàn)粒子團的定向移動。首先,綜述微流控芯片中對顆粒的收集方式,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的收集方式對于表面無電荷的微納米尺度的顆粒的操控手段并不理想和有效,進而提出了利用旋轉(zhuǎn)誘導(dǎo)電荷電滲對顆粒操控的新方法。其次,分析誘導(dǎo)電荷電滲顆粒聚集的機理:基于經(jīng)典RC電路理論推導(dǎo)了正弦穩(wěn)態(tài)信號下懸浮電極表面的電滲滑移流速;通過對微通道內(nèi)流場的數(shù)值求解得到了空間流場的分布特性,闡明了懸浮電極上方反向漩渦形成的流動停滯線與顆粒聚集現(xiàn)象的關(guān)系并研究了誘導(dǎo)電荷電滲的電控特性。再次,揭示ROT-ICEO影響顆粒收集現(xiàn)象的機理:提出了空間中顆粒運動軌跡的物理描述,分析了顆粒在ROT-I...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1微粒子在非均勻電場中受介電泳力示意圖

圖1-1微粒子在非均勻電場中受介電泳力示意圖16電滲是另一種交流電場機制下控制粒子的方法。電滲是一指在電場作用下，在通道中或固相多孔物質(zhì)內(nèi)，液體沿固現(xiàn)象18,19。本質(zhì)上交流電滲是利用流體間接控制顆粒的襯底芯片上刻蝕對稱布置的微電極，將分布有粒子的溶液由硅樹脂膜和芯片形成微通....

圖1-2交流電滲粒子收集示意圖

圖1-1微粒子在非均勻電場中受介電泳力示意圖16交流電滲是另一種交流電場機制下控制粒子的方法。電滲是一種宏觀，它是指在電場作用下，在通道中或固相多孔物質(zhì)內(nèi)，液體沿固體表面種遷移現(xiàn)象18,19。本質(zhì)上交流電滲是利用流體間接控制顆粒的。如圖1示，硅襯底芯片上刻蝕對稱布置的微電極....

圖1-3導(dǎo)電圓柱周圍的誘導(dǎo)電滲流2009年，Yazdi30,31等人通過在直通道中固定3個圓柱形金盤，如圖1-4

括研究極化微結(jié)構(gòu)附近的誘導(dǎo)電荷電荷電泳運動，金屬粒子在旋轉(zhuǎn)電固體/電解質(zhì)界面的基本滑移機理在加電場和極化表面誘導(dǎo)電荷之間的Squires和Bazant25,26為描述在施現(xiàn)的非線性電動力學現(xiàn)象，其如圖階段有關(guān)誘導(dǎo)電荷電滲流研究的出數(shù)值模擬研究。2005年，Levitan27....

圖1-4SHYazdi等人設(shè)計的誘導(dǎo)電荷電滲粒子收集結(jié)構(gòu)

1-4SHYazdi等人設(shè)計的誘導(dǎo)電荷電滲粒子收集結(jié)quires32綜述了誘導(dǎo)電荷電動力學(ICEK)現(xiàn)象的片領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景。2010年，Bazant和S最新研究動向并闡述了對于ICEK現(xiàn)象進行系性。同年，Mansuripur34等人利用電容耦合原理物周圍出....

本文編號：3999945