本文選題：潤(rùn)濕　切入點(diǎn)：電介質(zhì)上的電潤(rùn)濕(EWOD)　出處：《暨南大學(xué)》2011年碩士論文

【摘要】：近年來(lái),由于微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的高速發(fā)展,器件越來(lái)越微型化,微流動(dòng)系統(tǒng)的研究越來(lái)越得到人們的重視,電潤(rùn)濕作為微流動(dòng)系統(tǒng)中液滴的一種驅(qū)動(dòng)方式,更是研究的熱點(diǎn)。它的優(yōu)點(diǎn)在于不需要利用傳統(tǒng)的微流道,便可以控制微流體,制造比較簡(jiǎn)單,對(duì)微流體的控制精確,成本較低。 第一部分針對(duì)電潤(rùn)濕的基本物理現(xiàn)象進(jìn)行了探討,對(duì)潤(rùn)濕和電潤(rùn)濕的物理現(xiàn)象以及數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了描述,介紹了表面張力、Laplace方程、Young方程和Lippmann-Young方程,從熱力學(xué)模型和電動(dòng)力學(xué)模型分析了電潤(rùn)濕現(xiàn)象。并對(duì)電介質(zhì)上的電潤(rùn)濕效應(yīng)(EWOD)中液滴的啟動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行了討論,從宏觀的液滴運(yùn)動(dòng)出發(fā),建立了液滴在啟動(dòng)中各種力之間的關(guān)系,另外從微觀角度分析了電潤(rùn)濕的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。 第二部分設(shè)計(jì)了開放式電潤(rùn)濕的實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)了基于圓形,方形以及長(zhǎng)條形的電極形貌,通過(guò)微加工的工藝制得了實(shí)驗(yàn)用的芯片,對(duì)電極的大小、間距以及電極相互之間的連接方式進(jìn)行了控制；在不同的電壓以及頻率的作用下,觀察液滴的運(yùn)動(dòng)情況,包括液滴的輸運(yùn)與合并；另外對(duì)液滴在交流電下的震蕩以及電介質(zhì)層被擊穿的現(xiàn)象也進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。
[Abstract]:In recent years, due to the rapid development of microelectromechanical system (MEMS) technology, devices are becoming more and more miniaturized, and the research of micro-flow system has been paid more and more attention. Electrical wetting is a kind of driving method of droplet in micro-flow system.It is a hot spot of research.Its advantage is that it can control the microfluid without using the traditional microchannel. The fabrication is simple, the control of the microfluid is accurate and the cost is low.In the first part, the basic physical phenomena of electrical wetting are discussed, the physical phenomena and mathematical models of wetting and electrical wetting are described, and the surface tension Laplace equation and Lippmann-Young equation are introduced.The phenomenon of electrical wetting is analyzed from the thermodynamic model and the electrodynamic model.The starting problem of droplets in EWODs is discussed. From the macroscopic motion of droplets, the relationship between various forces in the starting process of droplets is established, and the motion of electric wetting is analyzed from the microscopic point of view.In the second part, the experiment of open electrical wetting is designed, and the electrode morphology based on circular, square and long strip is designed. The chip for experiment is fabricated by micromachining, and the size of the electrode is compared.The distance between the electrodes and the connection between the electrodes are controlled, and the motion of the droplets is observed under the action of different voltages and frequencies, including the transport and merging of the droplets.In addition, the oscillation of droplets under alternating current and the breakdown of dielectric layer are also tested.
【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH117.2

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本文編號(hào)：1713368