半月形电极微液滴驱动的微流控芯片

• 作者: 孙立宁 许晓威 陈立国
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 数字微流控芯片 介电湿润 微液滴 半月形电极 驱动电压
• 年，卷（期）: 2013,（10）
• 所属期刊栏目: 维纳技术与精密机械
• 页码范围: 2557-2565
• 页数: 9页
• 分类号: TQ320.66|TP273
• 字数: 4339字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20132110.2557

摘要

针对目前数字微流控芯片驱动电压比较高的问题,本文对比传统的驱动电极结构,研制了一种可以降低驱动电压的半月形驱动电极数字微流控芯片.首先,基于介电湿润原理,分析微液滴所受介电湿润力和微液滴接触圆上有效三相接触线所对应弦长的关系.接着,对比分析了传统的方形、叉齿形驱动电极与提出的半月形驱动电极上液滴有效三相接触线所形成的弦长大小;分析得出3种驱动电极结构中半月形驱动电极所形成的有效弦长最大,从而表明半月形驱动电极的数字微流控芯片上介电驱动力最大.最后,利用设计制作的3种驱动电极介电湿润芯片分别实验验证驱动液滴的效果.结果表明,所研制的半月形驱动电极数字微流控芯片的最小驱动电压分别比方形和叉齿形驱动电极芯片降低了约37％和67％.另外,当有效驱动电压为60 V时,半月形驱动电极芯片上2μL去离子水微液滴的速度约为10 cm/s,分别是方形与叉齿形驱动电极芯片上液滴速度的3倍和2倍.得到的实验数据证明了半月形驱动电极数字微流控芯片实现了降低芯片驱动电压的目的.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈立国	苏州大学机器人与微系统研究中心	21	239	5.0	15.0
2	许晓威	苏州大学机器人与微系统研究中心	2	9	2.0	2.0
3	孙立宁	苏州大学机器人与微系统研究中心	62	639	14.0	24.0