主动微粒子推进系统由不对称的交流电场电泳驱动
Nidhi M Diwakar1, Gilad Yossifon2, Touvia Miloh2
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, North Carolina State University, Raleigh, NC 27695-7905, USA.
Journal of colloid and interface science
|July 27, 2024
概括
使用不对称电场 (AFEP) 实现了粒子的活性推进. 这种电水力学效应使可控制的粒子运动和潜在的芯片上分类应用成为可能.
科学领域:
- 物理 物理学 物理
- 体科学 体科学 体科学
- 微流体学 微流体学
背景情况:
- 电场驱动的活性粒子系统经常表现出对称性.
- 对称性破坏对于受控粒子运动和操纵至关重要.
- 主动推进机制是开发微型设备的关键.
研究的目的:
- 为了研究电场驱动的活性粒子系统中的对称性破坏.
- 探索非对称场电泳 (AFEP) 的电水力学效应.
- 在非均的交流电 (AC) 信号下分析粒子运动性.
主要方法:
- 利用了具有不同电压,频率和时间不对称性的牙交流信号.
- 研究了乳微球,雅努斯粒子和金属涂层颗粒的悬浮物.
- 通过显微镜使用粒子跟踪来分析运动性.
主要成果:
- 观察到现场-直角主动推进,在交流信号时间逆转时的运动逆转.
- 经过验证的实验速度数据与不对称的离子度-极化模型.
- 确定了在低频率的粒子迁移方向上的尺寸依赖交叉.
结论:
- 非对称场电泳 (AFEP) 提供了活性粒子推进的机制.
- 通过AFEP,可以在芯片上进行高效的粒子分类.
- 将AFEP与其他交流运动机制相结合,可以在活性微系统中对粒子运动进行多轴控制.


