發(fā)布時間：2021-12-11 16:37

　　微泵作為微流控芯片的跳動心臟,扮演著傳輸和分配流體的作用,被廣泛應(yīng)用于藥物的輸送與合成、微量流體供給和精確控制等場合。傳統(tǒng)泵送方式主要以外接壓力泵或蠕動泵為主,但具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作電壓高、尺寸大等缺點。而基于微流控芯片的微泵具有工作電壓低、反應(yīng)快、易于集成等優(yōu)點,可為科學(xué)分析提供更方便的實驗平臺。然而不同驅(qū)動機制應(yīng)用的范圍不同,缺乏理想的微流體泵送方式是目前微流控器件應(yīng)用發(fā)展的瓶頸。因此,本文基于鎵銦錫液態(tài)金屬（Galinstan,68.5%鎵、21.5%銦和10%錫）的連續(xù)電潤濕效應(yīng)展開流體循環(huán)泵送的研究,并以此為基礎(chǔ),將金屬橡膠與微流控技術(shù)結(jié)合進行粒子過濾實驗的應(yīng)用研究。分析了流體泵送與粒子過濾的機理,并對其進行建模與數(shù)值仿真模擬,設(shè)計并制作了微通道芯片結(jié)構(gòu),搭建了實驗操作系統(tǒng)。以此為基礎(chǔ),進行了實驗,實現(xiàn)了對不同流體的循環(huán)泵送和對聚苯乙烯小球的過濾。首先,分析了泵送流體的連續(xù)電潤濕的機理:揭示了雙電層的形成機理,推導(dǎo)了連續(xù)電潤濕泵送流體的壓力差的計算公式。分析了結(jié)合金屬橡膠材料與介電泳效應(yīng)進行粒子過濾的機理:闡述了金屬橡膠材料的過濾特性,研究了粒子介電特性,并對其極化現(xiàn)象進行分析... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

芯片實驗室與傳統(tǒng)的實驗研究方法相比，微流控芯片可以集成多個功能單元并完成

多科研人員圍繞微泵展開了龐大的研究工作。根據(jù)結(jié)構(gòu)的機械式和非機式微泵兩大類，常見類型的微泵如圖 1-2 所在結(jié)構(gòu)上包含一個移動的邊界或表面，以便按照預(yù)定的方；非機械式微泵，沒有活動部件，泵送的動力來源是通過動能從而作為流體泵送的動力。

圖 1-3 PDMS 熱氣驅(qū)動微泵類型的機械式微泵，如形狀記憶合金式微泵具有驅(qū)動電壓點，但該類微泵泵膜變形不易控制、響應(yīng)慢，能量轉(zhuǎn)換的的優(yōu)點包括效率高、產(chǎn)熱少等，但需要外接氣動設(shè)備，體點。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]微流控技術(shù)在納米藥物輸送系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 郭希穎,魏巍,王堅成,張強.  藥學(xué)學(xué)報. 2017(10)
[2]微流控芯片技術(shù)研究概況及其應(yīng)用進展[J]. 余明芬,曾洪梅,張樺,邱德文.  植物保護. 2014(04)
[3]0Cr18Ni9Ti金屬橡膠過濾材料最大孔徑研究[J]. 姜洪源,國亞東,陳照波,А. И. Белоусов.  稀有金屬材料與工程. 2009(12)
[4]微流體驅(qū)動與控制技術(shù)[J]. 李清嶺,陳令新.  化學(xué)進展. 2008(09)
[5]生物芯片的引擎——微泵[J]. 蘇奇名,劉世炳,陳濤.  北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2006(06)

博士論文
[1]微粒與微流體交流電動操控機理及實驗研究[D]. 任玉坤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[2]金屬橡膠液體過濾特性及試驗研究[D]. 國亞東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]基于新型3D電極的介電泳微粒分離微流控芯片研究[D]. 賈延凱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3535014