摘要
研究了聚合物芯片上由亲/疏水性不同壁面组成的微通道内流体的流动行为。为了实现该类微通道内液体的自发毛细流动和被操作液体的自发毛细输运,根据系统总表面自由能极小原理,提出了微通道内毛细输运自发实现时微通道的临界深宽比条件。在以二聚二甲基硅氧烷(PDMS)和玻璃为材料的微流控芯片上进行了三面疏水一面亲水微通道内水的毛细输运实验。针对165μm,200μm和265μm3种深度的通道,理论计算的临界深宽比为0.5,而实验得到的值分别为0.4714,0.4878和0.4818,实验结果与理论预测结果基本相符,从而验证了由亲疏水性不同的壁面组成的微通道内毛细输运自发实现的临界深宽比条件。
The flow characteristics of the fluid in microchannels formed by different hydrophobic and hydrophilic walls on the polymeric microfluidic chips were researched in this study.To achieve the spontaneous capillary of the liquid in a microchannel,the aspect ratio condition of the microchannels for the smoothing capillary was proposed on the basis of the free energy minimization approach.The experiments of the capillary transportation in the microchannels with three Polydimelhysiloxane（PDMS） walls and one glass wall were performed to confirm the aspect ratio condition.According to proposed theory,the critical aspect ratio of the microchannels with the depths 165 μm,200 μm and 265 μm is 0.5000.In our experiment,the critical aspect ratios are 0.4714,0.4878 and 0.4818 respectively.Obtain data show that the experimental results are in good agreement with the theoritical one,which verifies the aspect ratio obtained by our experiments.
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第7期1562-1567,共6页
Optics and Precision Engineering
基金
国家863高技术研究发展计划B类资助项目(No.2006AA04Z367)
国家863高技术研究发展计划重点资助项目(No.2007AA042102
No.2006AA042358)
作者简介
邓永波（1985-），男，山东临朐人，博士研究生，2007年于青岛大学获得学士学位，主要研究方向为集成多功能微流控芯片。E—mail：yongbo_deng@hotmail．com
张平（1958-）。女，吉林长春人，副研究员，硕士生导师，1982年于吉林大学获得学士学位，主要研究方向为硅与非硅MEMS工艺技术。E—mail：zhangpingres@163．com
杜新（1975-），男，山东潍坊人，博士研究生，2001年于中国科学院力学研究所获得硕士学位，主要研究方向为微流动控制。E—mail：duxin@cust．edu．cn
吴一辉（1965-），女，浙江温州人，研究员，博士生导师，1996年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位，主要研究方向为微机电系统。E—mail：yihuiwu@ciomp．ac．cn
刘震宇（1972-），男，辽宁大连人，研究员，博士生导师，2000年于大连理工大学获得博士学位，主要研究方向为微流控芯片设计制造理论。E-mail：zhenyuliu_ciomp@hotmail．com
刘永顺（1982-），男，吉林长春人，助理研究员，2005年于吉林大学获得学士学位，主要研究方向为MEM微加工工艺。E—mail：liuyongshun@hotmail．com
