基于介電擊穿驅(qū)動電滲流的微流控芯片設計.pdf

1、微流控芯片是通過微泵、微閥等結構元件將進樣、分離、分析等實驗單元集成到一塊芯片上的技術。從上世紀90年代開始發(fā)展,到如今已經(jīng)成為了一項國際前沿性科學,在分析化學、生命科學、臨床醫(yī)學、環(huán)境檢測、信息學等領域有著廣泛的應用。
　　電滲流是微流控芯片重要的操控技術。它通過施加直流電壓產(chǎn)生庫侖力,作用在通道壁面的雙電層來驅(qū)動液體的流動;電滲流技術不需要設計微泵、微閥等結構所以它有利于微流控芯片的集成化、微型化。
　　本文的主要工作是

2、設計了采用介電擊穿作開關來驅(qū)動電滲流的微流控芯片,其設計思路是在兩個微通道之間一個壩的結構作為阻擋層,通過壩的介電擊穿來驅(qū)動壩兩邊的通道內(nèi)的流體。本文主要研究了微米尺寸下介電擊穿驅(qū)動電滲流的可行性,目的是通過通道中導電溶液來取代電極的作用,從而簡化微流控芯片的集成工藝;設計方法是通過COMSOL多物理場耦合軟件對電介質(zhì)擊穿下壩的電場、焦耳熱、溫度分布進行模擬,結合材料的耐熱溫度來驗證介電擊穿的可恢復性;通過電滲流驅(qū)動下的流體速度、壓力分