本文關(guān)鍵詞：液滴微流控中液滴形成與操縱的關(guān)鍵技術(shù)研究　出處：《深圳大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 液滴微流控 形成和操縱 外加電場 非牛頓流體液滴

【摘要】：液滴普遍存在于自然界與日常生活之中,如水龍頭滴下的成串水珠,清晨荷葉上的露珠等。利用這些微小液滴來替代傳統(tǒng)生化實(shí)驗(yàn)室里的燒杯、反應(yīng)杯等,能夠?qū)崿F(xiàn)化學(xué)反應(yīng)和生物醫(yī)學(xué)檢測的微量化,有助于減少反應(yīng)試劑、減短反應(yīng)時間、調(diào)控局部反應(yīng)條件、增加反應(yīng)精度等,顯現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。為此,需要大批量制作尺寸微小、可控的液滴。液滴微流控是產(chǎn)生和操控微小體積液滴的科學(xué)技術(shù),這種技術(shù)每分鐘能產(chǎn)生幾千個尺寸均一且可控的微液滴,每個微液滴之間有油相隔開而成為單獨(dú)的反應(yīng)器,相比于傳統(tǒng)生化反應(yīng)系統(tǒng),具有高通量、低成本、無交叉污染及節(jié)約制造成本和時間等明顯優(yōu)勢。微液滴具有強(qiáng)大的應(yīng)用潛力,而要讓微液滴真正發(fā)揮其潛在應(yīng)用機(jī)制,其基本的先決條件是要能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生非常均勻、尺寸和結(jié)構(gòu)精確可控的微液滴。因此,能夠高頻產(chǎn)生穩(wěn)定、可控的微液滴,并對其實(shí)現(xiàn)精確操縱和高通量生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用價值的關(guān)鍵一步。在此背景下,本論文對微液滴的形成與操縱理論進(jìn)行了分析,并且基于理論分析,有效地掌握了微液滴的形成與操縱技術(shù),在技術(shù)層面做出了創(chuàng)新性的改進(jìn),為液滴微流控技術(shù)以及微液滴相關(guān)應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。具體內(nèi)容如下:1.本文介紹了微液滴形成與操縱的背景與國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,簡述了微通道中兩相流的基本理論,分析了流體動力學(xué)中重要的相關(guān)無量綱參數(shù)對液滴形成的影響。描述了T通道法、流動聚焦法、共軸流法形成液滴的機(jī)理,建立了各主要影響參數(shù)之間的相互關(guān)系,并獲得了其一般規(guī)律。2.本文采用玻璃毛細(xì)管微流控裝置和聚二甲基硅氧烷微流控芯片來進(jìn)行液滴形成及操縱的研究,通過不同流體性質(zhì)的液體進(jìn)行微液滴生成實(shí)驗(yàn),得到了影響液滴生成以及所得微液滴尺寸的量化關(guān)系,如流速比等表征得到液滴尺寸與兩相流量比的關(guān)系等。3.在技術(shù)層面上引入外加電場到微流控裝置中,探索電場力對微液滴產(chǎn)生以及尺寸分布等的影響,靠電場加大剪切力來得到尺寸更小的微液滴,從而突破微流控技術(shù)產(chǎn)生微液滴的最小尺寸。4.本文中選擇代表了典型生物流體、流變性質(zhì)復(fù)雜的非牛頓流體,對其微液滴形成和操縱進(jìn)行了初步研究,在研究過程中發(fā)現(xiàn)了與牛頓流體產(chǎn)生微液滴不同的現(xiàn)象,并做了初步分析。
[Abstract]:This paper introduces the theory of droplet formation and manipulation by using microflow control device of glass capillary and micro - fluidic chip of polydimethylsiloxane . In the course of the study , the phenomenon of micro - droplets produced by Newtonian fluid was found , and preliminary analysis was carried out .

【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O35;TN492

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 蔣濤;陸林廣;陸偉剛;;等直徑微液滴碰撞過程的改進(jìn)光滑粒子動力學(xué)模擬[J];物理學(xué)報(bào);2013年22期

2 李漢明;劉峰;李英駿;張翼;張U，

本文編號：1381189