圍繞微通道微螺線管裝置的構(gòu)建和初步表征.pdf

1、基于磁場(chǎng)作用的微流控技術(shù)可帶來(lái)與單純用電操縱或流體力操縱所不同的微流控能力，因而在流體力學(xué)與機(jī)械、生命科學(xué)等領(lǐng)域得到越來(lái)越多的關(guān)注。
　　 本文探討以一種簡(jiǎn)單的軟刻工藝策略來(lái)構(gòu)建圍繞微通道的微螺線管裝置，并對(duì)它作了初步表征。
　　 首先，用不銹鋼微絲繞制微螺線管，其典型直徑為1mm、螺距0.5mm、有效長(zhǎng)度為15mm；基于微絲模塑加工技術(shù)，一次成型方式地在PDMS體塊內(nèi)構(gòu)建出環(huán)繞圓直微通道的微螺線管裝置，微通道的直徑在1

2、00～20μm。
　　 其次，對(duì)這樣構(gòu)建出的圍繞微通道的微螺線管裝置作了以下幾個(gè)方面的表征。①微通道內(nèi)的電熱效應(yīng)：利用測(cè)溫裝置并結(jié)合羅丹明B染料的微流動(dòng)，對(duì)以不銹鋼微絲作為螺線管的這種芯片的溫度效應(yīng)作出表征。通過(guò)螺線管通道內(nèi)的溫度表征可得出在一定壓強(qiáng)(2.0kp～3.5kp)和電流強(qiáng)度下（0～0.04A）能夠驅(qū)動(dòng)微通道的微液滴，并且微通道內(nèi)的溫度幾乎沒(méi)有變化。在一定流速下，螺線管內(nèi)通電電流對(duì)這種芯片的微通道內(nèi)的熱效應(yīng)具有閾值效應(yīng)

3、。② PDMS微通道內(nèi)液滴蒸發(fā)現(xiàn)象及其克服：圍繞微通道微螺線管內(nèi)的液滴在常溫下有蒸發(fā)跡象，我們對(duì)液滴在靜止過(guò)程中的變化趨勢(shì)進(jìn)行表征，得到微通道內(nèi)壁表面特性是液滴穩(wěn)定的主要因素。當(dāng)在PDMS通道內(nèi)涂一層磷脂分子后，通道內(nèi)的微液滴能穩(wěn)定存在，可減少因揮發(fā)而產(chǎn)生的液滴消失問(wèn)題。③磁驅(qū)動(dòng)下生成液滴的運(yùn)動(dòng)行為。對(duì)圍繞微通道的微螺線管通以3.0V的脈沖電壓值，可以檢測(cè)到帶磁液滴中的微磁粒子被驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)行為。
　　 總之，本論文以微絲模塑加工