微流体数字化技术制备聚合物微透镜阵列 被引量：12

1

作者 朱晓阳 侯丽雅 +2 位作者 郑悦 王洪成 章维一 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期360-368,共9页

基于微流体数字化技术搭建了聚合物微透镜阵列按需喷射制备实验系统。以UV固化胶为喷射材料,将其按需喷射到镀有疏水化薄膜的玻璃基片上,在界面张力和疏水化效应的作用下,形成平凸状的微液滴,再经紫外光固化后形成微透镜阵列。实验研究... 基于微流体数字化技术搭建了聚合物微透镜阵列按需喷射制备实验系统。以UV固化胶为喷射材料,将其按需喷射到镀有疏水化薄膜的玻璃基片上,在界面张力和疏水化效应的作用下,形成平凸状的微液滴,再经紫外光固化后形成微透镜阵列。实验研究了系统参量对稳定微喷射与微透镜直径的影响,稳定微喷射出了黏度值为50×10-3 Pa·s的UV胶,制得了最小直径达25μm的微透镜,进而制备出了直径变异系数C·V达0.64%、焦距均匀性误差为1.7%的15×15微透镜阵列。微透镜在扫描电子显微镜下具有较好的表面形貌,采用白光干涉/轮廓仪(VSI模式)测得其轮廓算术平均偏差Ra为247.99nm(扫描区域:29.4μm×39.3μm),扫描区域轮廓曲线平滑。通过微透镜阵列的成像实验,得到了微透镜阵列所成的清晰实像。实验结果表明,采用微流体数字化技术进行聚合物微透镜阵列的按需喷射制备过程简单、成本低廉、工艺参数稳定;制备的微透镜阵列几何与光学性能优越。 展开更多

关键词 微光学器件 微流体数字化 按需喷射 紫外光固化胶 聚合物微透镜阵列

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微流体数字化技术制备基因芯片微阵列 被引量：7

2

作者 耿鑫 侯丽雅 +2 位作者 杨眉 王洪成 章维一 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1344-1352,共9页

采用以脉冲为微流动基本形态、脉冲当地惯性力为主动力的微流体数字化技术进行了基因芯片微阵列制备实验。在搭建的基于微流体数字化技术的基因芯片微阵列制备系统上,实验验证了脉冲点样系统参量(收敛角2θ、微喷嘴内径d、电压幅值U和... 采用以脉冲为微流动基本形态、脉冲当地惯性力为主动力的微流体数字化技术进行了基因芯片微阵列制备实验。在搭建的基于微流体数字化技术的基因芯片微阵列制备系统上,实验验证了脉冲点样系统参量(收敛角2θ、微喷嘴内径d、电压幅值U和驱动频率f)对样点直径和脉冲点样稳定性的影响规律。以实验规律为依据,提出了制备样点直径约为100μm的中等密度微阵列的实验路线,制备出了样点平均直径为102.2μm、微阵列密度约为4 000spot/cm2的基因芯片微阵列(点样溶液为3×SSC柠檬酸盐缓冲液)。得到的研究结果可为建立高密度基因芯片脉冲点样技术提供实验研究基础。 展开更多

关键词 微流体数字化 脉冲点样 基因芯片微阵列

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基于微流体数字化技术的流式细胞术的设计 被引量：7

3

作者 穆莉莉 侯丽雅 章维一 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期949-954,共6页

针对流式细胞术的核心之一——单细胞的液流驱动系统,提出了基于微流体数字化驱动-控制技术实现单细胞排列及输出的方法,分析了单细胞流的驱动机理,通过对流动室施加数字化可编码的高频驱动脉冲,细胞从连续的鞘液流中分割成单细胞流输... 针对流式细胞术的核心之一——单细胞的液流驱动系统,提出了基于微流体数字化驱动-控制技术实现单细胞排列及输出的方法,分析了单细胞流的驱动机理,通过对流动室施加数字化可编码的高频驱动脉冲,细胞从连续的鞘液流中分割成单细胞流输出。设计了一种流式细胞仪核心部分石英微流动室,并采用石英玻璃精细加工而成。进行了人体外周血淋巴细胞的驱动实验研究,可通过荧光显微镜实时观测微通道内的单细胞流动情况,方法简单,操作方便。 展开更多

关键词 流动室 微流体数字化 单细胞流 流式细胞术

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微胶囊的微流体数字化技术制备方法及实验装置 被引量：5

4

作者 张晓乐 侯丽雅 章维一 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期2133-2137,共5页

提出了一种新的基于微流体数字化技术的单分散微胶囊制备方法。该方法通过对微喷嘴施加小幅可控的脉冲惯性力,完成对微胶囊材料的小份分割、数字化传输及喷射。使用该方法进行了海藻酸钠对芝麻油微胶囊化的实验。制备过程中,每个驱动脉... 提出了一种新的基于微流体数字化技术的单分散微胶囊制备方法。该方法通过对微喷嘴施加小幅可控的脉冲惯性力,完成对微胶囊材料的小份分割、数字化传输及喷射。使用该方法进行了海藻酸钠对芝麻油微胶囊化的实验。制备过程中,每个驱动脉冲喷射出一颗微胶囊乳化液液滴。制备的节拍既可以是连续的,也可以是编码的,因此可以对制备过程进行有效的控制。通过改变微喷嘴内径可以制备出微米级系列尺寸的规整化的微胶囊,微胶囊粒径分布窄。 展开更多

关键词 微胶囊化 微流体数字化 微喷嘴 微系统

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微流体数字化技术制备鱼卵微胶囊 被引量：3

5

作者 李清 侯丽雅 +1 位作者 王洪成 章维一 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期1042-1047,共6页

基于微流体数字化技术,提出了一种结构简单、成本低、制备条件温和的细胞微胶囊制备方法。设计了以电磁铁为作动器的微流体脉冲驱动控制系统,通过控制电磁铁铁芯往复运动撞击固定有微喷嘴的振动体,为微喷嘴及其内部的海藻酸钠细胞悬浮... 基于微流体数字化技术,提出了一种结构简单、成本低、制备条件温和的细胞微胶囊制备方法。设计了以电磁铁为作动器的微流体脉冲驱动控制系统,通过控制电磁铁铁芯往复运动撞击固定有微喷嘴的振动体,为微喷嘴及其内部的海藻酸钠细胞悬浮液提供频率和大小可控的脉冲惯性力,实现了直径约为900μm的单个鱼卵细胞的稳定喷射和鱼卵细胞微胶囊的稳定制备。给出了稳定制备时系统最优参量组合(微喷嘴装夹角度θ、驱动电压U、驱动频率f和液柱长度L)的确定方法。制备出的鱼卵细胞微胶囊壁厚均匀、形状规则且具有良好的单分散性。通过改变微喷嘴出口内径的大小可以实现对微胶囊粒径的控制,使用台盼蓝染色液间接测量微囊化后的鱼卵细胞存活率约为90%。 展开更多

关键词 细胞 微胶囊 微流体数字化 液滴喷射

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基于微流体数字化技术的微化学反应器 被引量：2

6

作者 朱丽 侯丽雅 章维一 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期597-599,共3页

微流体数字化技术利用压电陶瓷驱动器产生的脉冲惯性力来驱动和扰动微流体,实现了微流体的均匀离散和微喷射,具有数字可控性。由此设计了一种数字化微化学反应器,对不同微管道内的流体利用数字化微喷射,实现试样与试剂微液滴间的混合反... 微流体数字化技术利用压电陶瓷驱动器产生的脉冲惯性力来驱动和扰动微流体,实现了微流体的均匀离散和微喷射,具有数字可控性。由此设计了一种数字化微化学反应器,对不同微管道内的流体利用数字化微喷射,实现试样与试剂微液滴间的混合反应。该微化学反应器由玻璃微管道拉制仪拉制的微管道进行粘接组合而成,内部无可动件,无需复杂的微加工技术,结构简单,制造成本低。进行了氢氧化钠溶液和酚酞溶液的混合反应实验,实验证明该化学反应器可以用于微化学反应。 展开更多

关键词 微流体数字化 微喷射 微液滴 微化学反应器 微混合

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微化学反应的微流体数字化实现及实验研究 被引量：2

7

作者 穆莉莉 侯丽雅 章维一 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期795-800,共6页

提出一种新的基于微流体数字化技术的微化学反应方法,该方法通过对微喷嘴施加小幅可控的脉冲惯性力,对参加反应的微流体进行数字化传输和喷射生成微液滴,进而在混合腔内碰撞聚合实现溶液间的微反应。微反应过程中,每个驱动脉冲喷射出一... 提出一种新的基于微流体数字化技术的微化学反应方法,该方法通过对微喷嘴施加小幅可控的脉冲惯性力,对参加反应的微流体进行数字化传输和喷射生成微液滴,进而在混合腔内碰撞聚合实现溶液间的微反应。微反应过程中,每个驱动脉冲喷射出一颗微液滴,反应的节拍既可是连续的也可是编码的,因而可对微反应过程实施有效控制。通过改变微喷嘴内径和驱动频率,可调整微反应的速度和时间。微反应器采用玻璃精细加工技术制造,内部既无可动件又无内嵌式微电路,结构简单、制造成本低,圆截面玻璃微流道光滑流畅,易于驱动。进行了金属卟啉荧光材料的合成实验,结果表明,数字化微反应器可大大缩短反应时间,降低反应温度。 展开更多

关键词 微反应器 微喷射 微流体数字化 荧光材料

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数字化微喷射用直列微喷嘴制作工艺 被引量：10

8

作者 张晓乐 侯丽雅 章维一 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2222-2227,共6页

为解决玻璃微管道拉制工艺制作的单孔微喷嘴存在容易脆断,微管道长度不易控制,微喷射效率低等问题,提出了一种新的微喷嘴制作工艺。该工艺延续了微喷嘴拉制工艺中非IC工艺和低成本的制作特点,仍以低流阻的圆截面为喷口形状,通过材料流... 为解决玻璃微管道拉制工艺制作的单孔微喷嘴存在容易脆断,微管道长度不易控制,微喷射效率低等问题,提出了一种新的微喷嘴制作工艺。该工艺延续了微喷嘴拉制工艺中非IC工艺和低成本的制作特点,仍以低流阻的圆截面为喷口形状,通过材料流变运动和冷却时收缩率不同,将多根微管道紧密嵌入到塑料管中;通过毛细腐蚀作用,制作出变内径的锥形管,并实现微喷管长度的控制。制作了内径50μm的4孔微喷嘴和10孔微喷嘴,锥管长为750μm,微喷管长2.5mm。使用制作的微喷嘴在微流体数字化驱动平台上进行了水性液体在油相和气相中的微喷射实验,制备了80μm的微滴和微滴阵列。实验表明,该工艺制作的直列微喷嘴可以在微流体数字化驱动下实现较好的数字化微喷射效果。 展开更多

关键词 微流体 微喷嘴 微流体数字化 微阵列 微喷射

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数字化微喷射技术制备聚合物薄膜电阻 被引量：4

9

作者 杨利军 陆宝春 +2 位作者 朱晓阳 朱丽 王洪成 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1598-1604,共7页

开展了微流体数字化技术制备聚合物薄膜电阻的研究。搭建了聚合物薄膜电阻按需喷射制备系统,将聚乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸（PEDOT/PSS）聚合物以13.4%的最佳重叠率,按需喷射到RC（Resin-Coating）相纸表面,由聚合物液滴形成的薄膜在... 开展了微流体数字化技术制备聚合物薄膜电阻的研究。搭建了聚合物薄膜电阻按需喷射制备系统,将聚乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸（PEDOT/PSS）聚合物以13.4%的最佳重叠率,按需喷射到RC（Resin-Coating）相纸表面,由聚合物液滴形成的薄膜在相纸表面毛细作用下迅速干燥形成薄膜电阻,并通过退火处理进一步降低薄膜电阻的阻值。实验研究了系统参量对聚合物液滴直径的影响,并通过改变薄膜电阻的行数、列数和层数以及退火处理的条件,制备了阻值为3.5∽23.2 MΩ的薄膜电阻。实验显示薄膜电阻阻值和行数近似线性关系,并且随着制备列数和层数的增大而减小,退火处理可以使薄膜电阻的阻值降低10%∽40%。以相同制备参数和退火条件制备的薄膜电阻具有较好的一致性,薄膜电阻的阻值随温度的升高而减小并趋于稳定。实验结果表明,基于微流体数字化技术制备聚合物薄膜电阻具有工艺简单、成本低廉、电阻电学性能优越等优点。 展开更多

关键词 聚合物薄膜电阻 微流体数字化 按需喷射 RC相纸 重叠率

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数字化微喷射用玻璃基组合微喷嘴设计及实验 被引量：4

10

作者 杨眉 朱丽 +1 位作者 侯丽雅 章维一 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1580-1586,共7页

为提高液滴微喷射的喷射效率和粉体微喷射的喷射方向性,选用普通硼硅酸盐毛细管和石英玻璃管为原材料,基于稳定的拉制和锻制工艺,设计并制作了直列式组合微喷嘴和同轴式组合微喷嘴。在基于微流体数字化的微喷射实验平台上,利用4×2... 为提高液滴微喷射的喷射效率和粉体微喷射的喷射方向性,选用普通硼硅酸盐毛细管和石英玻璃管为原材料,基于稳定的拉制和锻制工艺,设计并制作了直列式组合微喷嘴和同轴式组合微喷嘴。在基于微流体数字化的微喷射实验平台上,利用4×2直列式组合微喷嘴单次喷射得到了形状规则、圆整,大小均匀,无卫星液滴的液滴阵列,液滴平均直径为180μm;相对于单微喷嘴,直列式组合微喷嘴提高了单次微喷射的效率。另外,进行了粉体微喷射实验,相对于单微喷嘴,同轴式组合微喷嘴在相同驱动条件下,出射角由33°减小至10°,成形粉线的宽度由450μm降低至300μm。结果表明,同轴式组合微喷嘴中的辅助喷嘴有效地约束了主喷嘴出射的粉体流动,粉体喷射的方向性有显著提高。 展开更多

关键词 微流体数字化 微喷射 玻璃基 组合微喷嘴

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数字化无阀微泵内微流体泵送运动的理论解析 被引量：1

11

作者 沙菁 侯丽雅 章维一 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第20期2472-2476,共5页

对研制出的新型基于微流体数字化技术的数字化无阀微泵的泵送实验现象进行理论分析研究。提出数字化无阀微泵内的微流体概念,该微流体受外加周期性扰动,其边界流和中间流间产生速度差异,由于粘性力、惯性力交替作用,使微流体运动,中间... 对研制出的新型基于微流体数字化技术的数字化无阀微泵的泵送实验现象进行理论分析研究。提出数字化无阀微泵内的微流体概念,该微流体受外加周期性扰动,其边界流和中间流间产生速度差异,由于粘性力、惯性力交替作用,使微流体运动,中间流克服表面张力的作用得以喷射出去,实现数字化无阀微泵泵送。推导了中间流的运动公式,分析认为中间流与边界流存在着滞后效应,调整扰动周期长短,可实现离散流、连续流。 展开更多

关键词 数字化无阀微泵 数字化微流体技术 边界流 中间流 粘性力

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数字化无阀微泵的泵送性能实验研究 被引量：2

12

作者 沙菁 侯丽雅 +1 位作者 章维一 朱丽 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第14期1439-1442,共4页

研制出一种新型的基于微流体数字化技术的数字化无阀微泵,并对无阀微泵的泵送性能进行实验研究。该微泵泵送出的液体量微小、可控,可达纳升级。针对不同粘度液体,改进驱控参数,实现了连续流、离散流的泵送。实验验证了设计原理的正确性。

关键词 微泵 数字化微流体技术 微尺度流动 粘性力 驱动力

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微流体脉冲惯性驱动-控制用T型玻璃微喷嘴设计及实验

13

作者 李宗安 朱丽 章维一 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期795-801,共7页

为了简化用于微流体脉冲惯性驱动-控制的T型玻璃微喷嘴的制作工艺,设计制作了重力式玻璃微喷嘴制作仪、微孔制作仪。研究了拉力、线圈温度、延时时间、线圈宽度对拉制工艺,加热时间、进给量对锻制工艺,加热面积对微孔制作工艺的影响规... 为了简化用于微流体脉冲惯性驱动-控制的T型玻璃微喷嘴的制作工艺,设计制作了重力式玻璃微喷嘴制作仪、微孔制作仪。研究了拉力、线圈温度、延时时间、线圈宽度对拉制工艺,加热时间、进给量对锻制工艺,加热面积对微孔制作工艺的影响规律。制作了微喷嘴、微管道、玻璃微孔等基本微流体器件并以紫外线(UV)光学胶水密封组合,设计制作了T型玻璃微喷嘴。设计了拉锻集成式玻璃微流体器件制作设备,其拉制工艺延时控制结构比非延时控制结构制作的微喷嘴锥长可减小3.5 mm。微孔制作仪可在玻璃毛细管侧壁开制400μm圆形微孔。制作了序列玉米胚芽油海藻酸钠水油(W-O)乳液和500μm左右的单、双颗玉米胚芽油微胶囊,其粒径均匀、形态良好。结果表明,基于冷热加工工艺及组合工艺可以制作结构简单、生物化学性能和光学性能良好的T型组合玻璃微流体器件,基于脉冲惯性驱动可以产生多相流体脉冲流动及微喷射。 展开更多

关键词 微流体数字化 脉冲惯性驱动-控制 T型玻璃微喷嘴 冷热加工工艺 拉力 线圈温度 延时时间 线圈宽度 序列乳液 微胶囊

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金属微粉体脉冲输送的微特性实验 被引量：11

14

作者 侯丽雅 王振琪 +2 位作者 章维一 杨眉 林峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1030-1038,共9页

采用以脉冲为微流动基本形态、脉冲当地惯性力为主动力的微流体数字化技术进行了金属微粉体(作为流体)脉冲输送微特性的实验,以解决激光金属粉体融覆沉积工艺中微粉体的精确稳定输送问题。建立了金属微粉体脉冲输送系统;以角形铬粉为实... 采用以脉冲为微流动基本形态、脉冲当地惯性力为主动力的微流体数字化技术进行了金属微粉体(作为流体)脉冲输送微特性的实验,以解决激光金属粉体融覆沉积工艺中微粉体的精确稳定输送问题。建立了金属微粉体脉冲输送系统;以角形铬粉为实验材料,实验研究了驱动电压U、频率f、微喷嘴内径d、输送角度θ等4种系统参量对铬粉脉冲输送微特性(粉体输送率和输送稳定性)的影响规律;以此规律为依据,确定和选择铬粉脉冲输送的系统参量,验证粉体微输送效果。实验显示,金属微粉体脉冲输送系统具有精确稳定的脉冲输送微特性,表征输送稳定性的变异系数C.V<7%,铬粉输送率Q可达每秒几十微克量级。结果表明:微流体数字化技术可实现金属微粉体的脉冲精确稳定输送;提出的研究方法可用于不同工程应用背景的微粉体脉冲输送的理论和实验研究。 展开更多

关键词 脉冲输送 粉体输送 微特性 微流体数字化 激光粉体熔融沉积

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基于微喷技术的微胶囊制造实验研究 被引量：3

15

作者 刘天军 侯丽雅 +1 位作者 章维一 张晓乐 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第23期2499-2502,共4页

利用压电驱动器产生的低频振动,使微流道中的流体产生脉冲流动,通过微喷头实现微流体的数字化离散和喷射。通过控制振动的频率和微喷头的直径,可以实现微胶囊尺寸的数字化控制。利用悬浮交联微胶囊制备方法,以海藻酸钠包覆胰岛细胞进行... 利用压电驱动器产生的低频振动,使微流道中的流体产生脉冲流动,通过微喷头实现微流体的数字化离散和喷射。通过控制振动的频率和微喷头的直径,可以实现微胶囊尺寸的数字化控制。利用悬浮交联微胶囊制备方法,以海藻酸钠包覆胰岛细胞进行了微胶囊制作实验,制造出了尺寸均匀的微米级尺度微胶囊。展望了基于微流体数字化的微胶囊制造技术的发展前景。 展开更多

关键词 微喷射 微胶囊 微流体数字化 悬浮交联法

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激光微熔覆沉积工艺中TC4粉末精确喷射技术研究 被引量：2

16

作者 姚波 林峰 +2 位作者 马旭龙 张志平 吴涛 《电加工与模具》 2011年第4期57-63,69,共8页

在目前的激光熔覆沉积制造工艺中,送粉技术主要是利用气体大量送粉,粉末输送精度不高,导致熔覆过程中粉末的利用率低且制造精度不高。利用微流体数字化喷射技术来实现粉末的精确喷射,并利用搭建的激光微熔覆成形制造系统,研究了钛合金... 在目前的激光熔覆沉积制造工艺中,送粉技术主要是利用气体大量送粉,粉末输送精度不高,导致熔覆过程中粉末的利用率低且制造精度不高。利用微流体数字化喷射技术来实现粉末的精确喷射,并利用搭建的激光微熔覆成形制造系统,研究了钛合金粉末单喷管和双喷管精确喷射时参数对喷射精度的影响,并进行了对比。利用单喷管送粉进行了单道熔覆实验,分析了激光功率、扫描速度、送粉率等工艺参数对成形工艺的影响。 展开更多

关键词 激光微熔覆 TC4粉末 微流体数字化喷射

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一种新型压电驱动控制系统研制及实验研究 被引量：1

17

作者 杨眉 侯丽雅 +1 位作者 章维一 何加桥 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2119-2121,共3页

根据微流体化技术对压电驱动控制系统的要求,针对原驱动控制系统存在的问题,设计了以FPGA为平台,基于SOPC技术的任意波形发生器和基于集成功率芯片PA93的功率放大器,由这两者组成了新型的压电驱动-控制系统。新型的压电驱动控制系统摆... 根据微流体化技术对压电驱动控制系统的要求,针对原驱动控制系统存在的问题,设计了以FPGA为平台,基于SOPC技术的任意波形发生器和基于集成功率芯片PA93的功率放大器,由这两者组成了新型的压电驱动-控制系统。新型的压电驱动控制系统摆脱了对工控机或PC机的依赖,减小了体积,可独立工作;最大输出频率从256 Hz增大至4 k Hz;提高了系统整体的稳定性和可靠性。结果表明,新型的驱动控制系统解决了原驱动控制系统存在的问题,为微流体数字化技术的应用拓展打下了基础。 展开更多

关键词 微流体数字化技术 压电作动器 任意波形发生器 功率放大器 微喷射

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