微流控系統(tǒng)也被稱為“芯片實驗室”,具有樣品消耗量低、反應時間短、嚴格操控及便攜性等優(yōu)勢。隨著微流控技術的進一步發(fā)展,研究者們把農藥殘留的檢測也放在微流芯片中進行。對農藥殘留檢測是關系到人民生命安全、社會穩(wěn)定的重要工作,也屬于安全工程專業(yè)研究的實際范疇。微流控芯片可將樣品預處理、目標物分選以及檢測等多個功能集成到一塊芯片上,以流體和陣列多通道的形式縮短分析時間,為農藥殘留檢測提供高效的技術平臺。傳統(tǒng)流體驅動方式一般有電磁式驅動,壓電式驅動,氣壓式驅動。電磁式與壓電式驅動往往需采用閥與泵結合誘導流體朝一個方向流動,利用矩形或圓形膜片的周期性振動來輸送液體。這種方法在密封和空間利用方面是不利的,且流道內的內流動面積小,增加閥泵結構的結構難度大,加工成本高;氣壓式驅動方法需要安裝改變流道內液壓的的外部裝置,不利于微流控芯片的微型化與集成化。以現(xiàn)有微流道材料為參照,根據(jù)特氟龍材料耐腐蝕,潤滑性好的特點,提出了帶局部加熱功能的X射線加工特氟龍微流道的新方法,并制備了側面和底面較光滑的特氟龍微流道。在傳統(tǒng)的聲表面波驅動器中,聲表面波的激勵是雙向的,驅動效率低。為產生左右不對稱的聲表面波驅動力,實現(xiàn)對聲表面波的單向驅動,基于微細加工技術,設計,制備并測試了浮柵型單向聲表面波驅動器,將聲表面波驅動器與特氟龍微流道集成,以特氟龍微流道為基體,聲表面波驅動器依附于微流道表面,利用叉指換能件產生聲表面波直接驅動液體,使液體產生單一方向移動,流道內沒有內部構件,沒有閥與泵的結構,使流道內無死體積,避免了在反復農藥檢測中出現(xiàn)液體污染,保證了檢測的精確。
【學位單位】：上海應用技術大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN492
【部分圖文】：

基于聲表面波微流控芯片具有制作簡單體迅速等優(yōu)勢[19-22]，聲表面波技術被逐漸引入微流微流控領域的研究已有諸多基于聲表面波技術的成[23]利用 13MHz 聲表面波在微流體內的聲流效應研特性研究；德國學者 K.Lange 等[24]使用了一種新方室集成在一個微流體聚合芯片上；英國學者 J.Reb進行微流體操作，對醫(yī)學診斷的發(fā)展做出了貢獻。蓬勃發(fā)展的趨勢，如北京大學工學院的趙亮[26]等提，在生物大分子分析、細胞生物學、生物醫(yī)學診斷韓韜[27]等在基于聲表面波的微液滴驅動及無線聲波大突破；武漢大學 Q.Zeng 等[28]使用聚焦聲表面波各部件集成于同一芯片上，并通過實驗和數(shù)值仿真體混合更加有效。流控作為關鍵詞，分析 Web of Science 數(shù)據(jù)庫近 20面波微流控技術的發(fā)展趨勢[29]。

圖 1.2 1μL 水與 1μL 紅墨水混合過程截圖11 年，武漢大學的鄭利等[37]采用 2μm 的聚苯乙烯（Polystyrene，PS）球和察聲表面波驅動的微流體混合現(xiàn)象。通過對含有 PS 球的液滴置于聚焦換能通電信號對實驗現(xiàn)象進行觀察。所用電信號的電壓為 10 V，頻率 19.2 MHz先通上電信號觀察，經(jīng)過一定時間后將電信號切斷，用 CCD 對實驗結果進通電信號時，PS 球與去離子水因為互不相溶，PS 球聚成一團。通電信號之到聚焦叉指電極的聚焦作用，隨水滴旋轉，時間越久旋轉越激烈，在去離性越好。當此法用于兩種液體混合時，可于短時間內達到均勻的混合效果。

圖 1.2 1μL 水與 1μL 紅墨水混合過程截圖大學的鄭利等[37]采用 2μm 的聚苯乙烯（Polystyrene，驅動的微流體混合現(xiàn)象。通過對含有 PS 球的液滴置實驗現(xiàn)象進行觀察。所用電信號的電壓為 10 V，頻率號觀察，經(jīng)過一定時間后將電信號切斷，用 CCD 對，PS 球與去離子水因為互不相溶，PS 球聚成一團。電極的聚焦作用，隨水滴旋轉，時間越久旋轉越激烈此法用于兩種液體混合時，可于短時間內達到均勻的
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