微泵作為微流控芯片的跳動(dòng)心臟,扮演著傳輸和分配流體的作用,被廣泛應(yīng)用于藥物的輸送與合成、微量流體供給和精確控制等場(chǎng)合。傳統(tǒng)泵送方式主要以外接壓力泵或蠕動(dòng)泵為主,但具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作電壓高、尺寸大等缺點(diǎn)。而基于微流控芯片的微泵具有工作電壓低、反應(yīng)快、易于集成等優(yōu)點(diǎn),可為科學(xué)分析提供更方便的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。然而不同驅(qū)動(dòng)機(jī)制應(yīng)用的范圍不同,缺乏理想的微流體泵送方式是目前微流控器件應(yīng)用發(fā)展的瓶頸。因此,本文基于鎵銦錫液態(tài)金屬（Galinstan,68.5%鎵、21.5%銦和10%錫）的連續(xù)電潤(rùn)濕效應(yīng)展開流體循環(huán)泵送的研究,并以此為基礎(chǔ),將金屬橡膠與微流控技術(shù)結(jié)合進(jìn)行粒子過(guò)濾實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用研究。分析了流體泵送與粒子過(guò)濾的機(jī)理,并對(duì)其進(jìn)行建模與數(shù)值仿真模擬,設(shè)計(jì)并制作了微通道芯片結(jié)構(gòu),搭建了實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)。以此為基礎(chǔ),進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同流體的循環(huán)泵送和對(duì)聚苯乙烯小球的過(guò)濾。首先,分析了泵送流體的連續(xù)電潤(rùn)濕的機(jī)理:揭示了雙電層的形成機(jī)理,推導(dǎo)了連續(xù)電潤(rùn)濕泵送流體的壓力差的計(jì)算公式。分析了結(jié)合金屬橡膠材料與介電泳效應(yīng)進(jìn)行粒子過(guò)濾的機(jī)理:闡述了金屬橡膠材料的過(guò)濾特性,研究了粒子介電特性,并對(duì)其極化現(xiàn)象進(jìn)行分析... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

芯片實(shí)驗(yàn)室與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究方法相比，微流控芯片可以集成多個(gè)功能單元并完成

多科研人員圍繞微泵展開了龐大的研究工作。根據(jù)結(jié)構(gòu)的機(jī)械式和非機(jī)式微泵兩大類，常見類型的微泵如圖 1-2 所在結(jié)構(gòu)上包含一個(gè)移動(dòng)的邊界或表面，以便按照預(yù)定的方；非機(jī)械式微泵，沒有活動(dòng)部件，泵送的動(dòng)力來(lái)源是通過(guò)動(dòng)能從而作為流體泵送的動(dòng)力。

圖 1-3 PDMS 熱氣驅(qū)動(dòng)微泵類型的機(jī)械式微泵，如形狀記憶合金式微泵具有驅(qū)動(dòng)電壓點(diǎn)，但該類微泵泵膜變形不易控制、響應(yīng)慢，能量轉(zhuǎn)換的的優(yōu)點(diǎn)包括效率高、產(chǎn)熱少等，但需要外接氣動(dòng)設(shè)備，體點(diǎn)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微流控技術(shù)在納米藥物輸送系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 郭希穎,魏巍,王堅(jiān)成,張強(qiáng).  藥學(xué)學(xué)報(bào). 2017(10)
[2]微流控芯片技術(shù)研究概況及其應(yīng)用進(jìn)展[J]. 余明芬,曾洪梅,張樺,邱德文.  植物保護(hù). 2014(04)
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[4]微流體驅(qū)動(dòng)與控制技術(shù)[J]. 李清嶺,陳令新.  化學(xué)進(jìn)展. 2008(09)
[5]生物芯片的引擎——微泵[J]. 蘇奇名,劉世炳,陳濤.  北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2006(06)

博士論文
[1]微粒與微流體交流電動(dòng)操控機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 任玉坤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[2]金屬橡膠液體過(guò)濾特性及試驗(yàn)研究[D]. 國(guó)亞東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]基于新型3D電極的介電泳微粒分離微流控芯片研究[D]. 賈延凱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3535014