通过磁场操纵全玻璃芯片上的纳米升液体电路

科学领域:

• 微流体学 微流体学
• 磁力驱动装置 磁力驱动装置
• 流体动力学 流体动力学

背景情况:

• 纳米升流体电路对于电子,生物医学,化学合成和生物传感至关重要.
• 在隔离的,气密的玻璃晶圆系统中控制微流体流动提出了重大挑战.

研究的目的:

• 开发一种用于积极控制纳米升流体电路的新方法.
• 为了实现密闭系统中微流体的精确转向和流量控制.

主要方法:

• 使用磁振来驱动和控制10纳米升 (10nL) 的流体流量.
• 进行二维数值模拟以分析流场特征.
• 研究了流速与频率,粘度,振幅和半径等参数之间的关系.

主要成果:

• 实现了10nL流体的循环方向切换和控制流量.
• 数字模拟证实了达到稳定状态和稳定的流量.
• 量化了流速对频率,粘度,振幅 (与4.2的功率成比例) 和半径的依赖.

结论:

• 在硬材料中成功演示了完全封闭的磁控流体电路的转向和流量控制,在硬材料中只有10nL.
• 这项技术比现有的微流体控制方法有了显著的进步.