亲/疏水性不同壁面组成微通道的深宽比与通道内液体的自发毛细流动

• 作者: 刘永顺 刘震宇 吴一辉 张平 杜新 邓永波
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 聚合物芯片 微通道 深宽比 PDMS 玻璃
• 年，卷（期）: 2010,（7）
• 页码范围: 1562-1567
• 分类号: TN305|TP391.4
• 字数: 3536字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20101807.1562

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165 μm,200 μm和265 μm 3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.