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集成阵列叉指电极介电泳芯片粒子分离 被引量:4
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作者 方明 樊磊 +2 位作者 曾一笑 谭秋林 孙东 《微纳电子技术》 北大核心 2016年第7期461-466,共6页
制备了用于粒子分离的集成阵列叉指电极介电泳微流控芯片,该芯片由以玻璃为基底的氧化铟锡(ITO)电极以及聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流通道构成。采用该芯片测定了聚苯乙烯微球在电导率为1μS/cm的悬浮溶液中在不同频率下的介电泳响应。聚... 制备了用于粒子分离的集成阵列叉指电极介电泳微流控芯片,该芯片由以玻璃为基底的氧化铟锡(ITO)电极以及聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流通道构成。采用该芯片测定了聚苯乙烯微球在电导率为1μS/cm的悬浮溶液中在不同频率下的介电泳响应。聚苯乙烯微球产生正负介电泳响应的临界频率为20 kHz。当交流电压和频率分别为8Vp-p(峰峰值)和2 MHz时获得最优的粒子分离条件,在此条件下对聚苯乙烯微球和酵母菌细胞进行分离实验。实验结果表明,酵母菌细胞受到正介电泳力的作用,被富集到电极的边缘,而聚苯乙烯微球受到负介电泳力的作用被排斥而远离电极,其分离效率能够达到90%。 展开更多
关键词 阵列叉指电极 介电泳(DEP) 微流控芯片 粒子分离 临界频率
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基于介电泳原理的三明治式微流控芯片 被引量:4
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作者 吴菲 樊磊 +2 位作者 曾一笑 谭秋林 孙东 《微纳电子技术》 北大核心 2018年第2期116-121,共6页
根据介电泳的工作原理,利用粒子介电性质的不同设计了基于双层微电极结构的芯片模型,实现了介电性质不同的粒子的断续分离。采用COMSOL软件仿真并分析了芯片内部的电场强度和介电泳力的分布;对比二维微流控芯片和三明治式微流控芯片,发... 根据介电泳的工作原理,利用粒子介电性质的不同设计了基于双层微电极结构的芯片模型,实现了介电性质不同的粒子的断续分离。采用COMSOL软件仿真并分析了芯片内部的电场强度和介电泳力的分布;对比二维微流控芯片和三明治式微流控芯片,发现三明治式微流控芯片可以克服电场强度在通道高度方向上的衰减。用三明治式微流控芯片进行粒子的断续分离,与二维微流控芯片进行实验对比,结果显示,在酵母菌细胞与聚苯乙烯小球的断续分离实验中,三明治式微流控芯片的分离效率为95.2%,比二维微流控芯片的分离效果好、分离效率高。 展开更多
关键词 介电泳 三明治式微流控芯片 细胞分离 COMSOL软件 介电性质
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三明治式介电泳细胞富集芯片的优化设计与实现 被引量:1
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作者 樊磊 曾一笑 +3 位作者 吴菲 白国花 谭秋林 孙东 《微纳电子技术》 北大核心 2017年第3期162-167,共6页
以优化芯片结构、提高细胞富集效率为目的,基于常见的二维叉指电极,设计了三明治式叉指微流控芯片结构;使用COMSOL软件仿真对比了二维与三明治式芯片内部的电场强度和介电泳力,从而优化了三明治式芯片的尺寸;通过微机电系统(MEMS)工艺... 以优化芯片结构、提高细胞富集效率为目的,基于常见的二维叉指电极,设计了三明治式叉指微流控芯片结构;使用COMSOL软件仿真对比了二维与三明治式芯片内部的电场强度和介电泳力,从而优化了三明治式芯片的尺寸;通过微机电系统(MEMS)工艺制作三明治式叉指微流控芯片后,利用酵母菌细胞进行介电泳实验,对比了二维叉指芯片与三明治式叉指芯片对细胞的富集效果。结果表明,三明治式微流控芯片结构不仅可以避免三维电极复杂的制作工艺,使电极结构更加灵活多样,而且可以克服二维微流控芯片电场强度在通道高度方向的衰减,提高芯片富集效率,且通道高度越低衰减越小。 展开更多
关键词 叉指电极 三明治式芯片 电场仿真 微机电系统(MEMS) 介电泳
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基于介电电泳的粒子分离微流控芯片实验
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作者 吴菲 曾一笑 +2 位作者 樊磊 谭秋林 孙东 《微纳电子技术》 北大核心 2017年第10期694-698,705,共6页
根据介电电泳原理,设计了一种梯形叉指的微电极结构,用于粒子的连续分离。首先利用COMSOL软件分析梯形叉指电极的电场分布,确定芯片中电场强度最大值和最小值的位置,并分析粒子在微流控芯片中的受力情况。然后,采用微电子机械系统(MEMS... 根据介电电泳原理,设计了一种梯形叉指的微电极结构,用于粒子的连续分离。首先利用COMSOL软件分析梯形叉指电极的电场分布,确定芯片中电场强度最大值和最小值的位置,并分析粒子在微流控芯片中的受力情况。然后,采用微电子机械系统(MEMS)工艺,以氧化铟锡(ITO)电极玻璃为基底制备了粒子连续分离的芯片。通过实验选取通道障碍的最优尺寸,最后用聚苯乙烯小球和酵母菌细胞为样本进行实验并证明,当混合粒子溶液以3μm/min的速度通过微通道障碍时,由于惯性聚焦全部粒子偏向微通道上方运动,施加6 V的峰值电压和20 kHz的交流信号,此时聚苯乙烯小球和酵母菌细胞皆是负介电泳响应,聚苯乙烯小球所受介电泳力大于流体力便向微通道下方进行偏移,而酵母菌细胞所受流体力大于负介电泳力,其仍然在微通道上方,聚苯乙烯小球和酵母菌细胞分离,分离效率可达到92.8%。 展开更多
关键词 微流控芯片 连续分离 惯性聚焦 介电电泳 微电子机械系统(MEMS) COMSOL
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基于虚拟哥氏力的MEMS陀螺仪自标定方法及实验
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作者 连树仁 曹慧亮 +3 位作者 石云波 寇志伟 冯恒振 曾一笑 《电子器件》 CAS 北大核心 2017年第4期983-986,共4页
提出了使用虚拟哥氏力来标定MEMS陀螺仪特性的一种方法,通过利用一系列电压信号来模拟哥氏力和角速率的输入,以获得陀螺仪的频率特性响应。该方法可以分别在开环模式和闭环模式的情况下便捷且高效的测量出陀螺的标度因数等性能指标。同... 提出了使用虚拟哥氏力来标定MEMS陀螺仪特性的一种方法,通过利用一系列电压信号来模拟哥氏力和角速率的输入,以获得陀螺仪的频率特性响应。该方法可以分别在开环模式和闭环模式的情况下便捷且高效的测量出陀螺的标度因数等性能指标。同时,该方法可以很容易识别外部角速度的动态响应,增大了传统标定方法的频率范围,避免了利用测试设备标定陀螺所面临的性能局限。并且,该方法还可以用于微机械陀螺的误差校正和故障检测。 展开更多
关键词 MEMS陀螺仪 虚拟哥氏力 自标定 标度因数 力平衡控制
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基于模糊物元模型的三峡库区重庆段生态安全评价 被引量:3
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作者 官冬杰 曾一笑 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第12期73-81,共9页
以三峡库区(重庆段)为研究范围,构建了生态安全评价指标体系,以模糊物元原理和概念框架为基础,从社会、经济、自然地理特征等方面选取了21个指标,确定22个区县的模糊物元评价矩阵,对研究区域各个区县进行生态安全进行评价并根据研究结... 以三峡库区(重庆段)为研究范围,构建了生态安全评价指标体系,以模糊物元原理和概念框架为基础,从社会、经济、自然地理特征等方面选取了21个指标,确定22个区县的模糊物元评价矩阵,对研究区域各个区县进行生态安全进行评价并根据研究结果把生态安全分为"很不安全、不安全、安全、很安全、非常安全"这5个等级,并与AHP-PSR的评价方法、结论进行了对比。研究认为:模糊物元模型评价过程对各个指标设定了从优隶属度和节域,其结论较AHP-PSR评价结论更为科学;库区东北区域生态安全状况良好、库区西部的较发达区域应加强生态环境保护、缓解城市环境病症。 展开更多
关键词 环境工程 生态安全评价 三峡库区 模糊物元模型
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