פלטפורמה בדיקות ביצועים הולכה Micropump עם צלחת אלקטרודה לבושת נחושת FR-4
Summary
מאמר זה מציג עבור הזיוף של micropump הולכה באמצעות אלקטרודות מישורי סימטרי על למינציה לבושת נחושת מעכב להבה מחוזק אפוקסי (FR-4) (CCL) כדי לבדוק את השפעת ממדים קאמרית על הביצועים של פרוטוקול micropump הולכה.
Abstract
. הנה, מפוברק של הולכה micropump עם זוגות אלקטרודה מישורי סימטרי שהוכנו על למינציה לבושת נחושת מעכב להבה מחוזק אפוקסי (FR-4) (CCL). הוא משמש כדי לחקור את השפעת ממדים קאמרית על הביצועים של micropump הולכה וכדי לקבוע את המהימנות של המשאבה הולכה כאשר אצטון משמש את הנוזלים עבודה. פלטפורמה הבדיקה הוא להגדיר כדי להעריך את הביצועים micropump הולכה בתנאים שונים. כאשר גובה קאמרית 0.2 מ מ, משאבת הלחץ מגיע ערך השיא שלו.
Introduction
Micropumps תוכלו לנסוע זרימת הנוזל בקנה מידה קטן יותר מאשר רוב משאבות. בשנים האחרונות, ערכות נהיגה שונים הוחלו בהצלחה microfluidic מערכות1,2,3,4,5. המשאבה electrohydrodynamic (EHD) שיכולים להפעיל כוחות ישירות על הנוזל, ללא שום חלקים נעים, מה שהופך את זה פשוט יותר וקל יותר לפברק6. לפי סוגי תשלום, ניתן לסווג EHD משאבות הזרקה משאבות, משאבות אינדוקציה או משאבות הולכה. משאבות אינדוקציה אינם פועלים על נוזלים איזותרמי, בעוד משאבות הזרקה לשנות את מוליכות נוזלי. בשל העדר בעיות כאלה, משאבות הולכה יציבה יותר, יישום רחב יותר.
המשאבה הולכה מבוסס על ההתאמה של דיסוציאציה וקצבי רקומבינציה של מולקולות נוזלי. בדרך כלל, ניתן לבטא את תהליך דיסוציאציה רקומבינציה כדלקמן7,8:
איפה ה רקומבינציה קצב k–r הוא קבוע דיסוציאציה קצב kd הוא פונקציה של עוצמת שדה חשמלי. כאשר עוצמת שדה חשמלי מגיע ערך מסוים, הקצב דיסוציאציה יעלה שיעור רקומבינציה. לאחר מכן, חיובים יותר חופשי לנסוע שתי אלקטרודות של קוטביות הפוכה, וטופס שכבות של heterocharge. שכבות heterocharge אלה הם המפתח למשאבה, כמו תנועת המטענים דוחף את המולקולות נוזלי קדימה. לכן, ניתן להפיק כוח הגוף נטו בתוך הנוזל בתוך התא באמצעות אלקטרודות אסימטרי או ההתאמה של הניידות של יונים חיוביים ושליליים9,10,11,12 .
עבודה זו מציגה דרך חדשה של בדיית צלחת אלקטרודה מישורי סימטרי משאבה הולכה. צלחת אלקטרודה מוכנות CCL FR-4, תא המשאבה מוכן על ידי לעבד. תהליכי ייצור הם יחסית פשוטים יותר ונוח יותר מאלה של שיטות ייצור אחרות, כגון ננוליתוגרפיה. פלטפורמה הבדיקה הוא להגדיר כדי לחקור את הביצועים של micropump הולכה בתנאים שונים. יתר על כן, באמינות micropump הולכה ייחקר גם בנסיבות אחרות.
Protocol
Representative Results
Discussion
אחד השלבים הקריטיים בתוך הפרוטוקול הוא לבחון את צלחת אלקטרודה בקפידה. זיזים קטנים בשולי אלקטרודה עלולה להביא כאן קצר, תקינות השטח ולהשפיע רבות על משאבת ביצועים. הניקוי של צלחת אלקטרודה, מחזיק הוא גם מאוד חשוב. גובה תא אלקטרודה היא פחות מ 1 מ”מ, חלקיקי אבק קטנים עלול לחסום את זרימת הנוזל לעבו?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו התקיים בחסות את נבחרת מדעי הטבע קרן של סין (51375176); קרן מדעי הטבע מחוזי גואנג-דונג של סין (2014A030313264); המדע והטכנולוגיה תכנון פרויקט של בפרובינצית גואנג-דונג, סין (2014B010126003).
Materials
| Amperemeter | – | 85C1-MA | |
| DC high voltage power supply | NanTong Jianuo electric device company | GY-WY500-1 | |
| Fuse | – | – | |
| Ultrasonic cleaner | Derui ultrasonic device company | – | |
| Soldering iron | – | – |
Riferimenti
- Kazemi, P. Z., Selvaganapathy, P. R., Ching, C. Effect of micropillar electrode spacing on the performance of electrohydrodynamic micropumps. J Electrostat. 68 (4), 376-383 (2010).
- Kano, I., Nishina, T. Effect of electrode arrangements on EHD conduction pumping. IEEE Trans Ind Appl. 49 (2), 679-684 (2013).
- Laser, D. J., Santiago, J. G. A review of micropumps. J Micromech Microeng. 14 (6), R35 (2004).
- Fylladitakis, E. D., Theodoridis, M. P., Moronis, A. X. Review on the history, research, and applications of electrohydrodynamics. IEEE Trans Plasma Sci. 42 (2), 358-375 (2014).
- Yazdani, M., Seyed-Yagoobi, J. . Electrostatics Joint Conf. , (2009).
- Gharraei, R., Esmaeilzadeh, E., Hemayatkhah, M., Danaeefar, J. Experimental investigation of electrohydrodynamic conduction pumping of various liquids film using flush electrodes. J Electrostat. 69 (1), 43-53 (2011).
- Gharraei, R., Esmaeilzadeh, E., Nobari, M. R. H. Numerical investigation of conduction pumping of dielectric liquid film using flush-mounted electrodes. Theor Comp Fluid Dyn. 28 (1), 89 (2014).
- Jeong, S. -. I., Seyed-Yagoobi, J. Experimental study of electrohydrodynamic pumping through conduction phenomenon. J Electrostat. 56 (2), 123-133 (2002).
- Seyed-Yagoobi, J. Electrohydrodynamic pumping of dielectric liquids. J Electrostat. 63 (6), 861-869 (2005).
- Hojjati, M., Esmaeilzadeh, E., Sadri, B., Gharraei, R. Electrohydrodynamic conduction pumps with cylindrical electrodes for pumping of dielectric liquid film in an open channel. Colloid Surface A. 392 (1), 294-299 (2011).
- Yazdani, M., Seyed-Yagoobi, J. Numerical investigation of electrohydrodynamic-conduction pumping of liquid film in the presence of evaporation. J Heat Trans-T ASME. 131 (1), 011602 (2009).
- Vafaie, R. H., Ghavifekr, H. B., Lintel, H., Brugger, J., Renaud, P. Bi-directional AC electrothermal micropump for on-chip biological applications. Electrophoresis. 37 (5-6), 719-726 (2016).
- Pearson, M. R., Seyed-Yagoobi, J. Experimental Study of Linear and Radial Two-Phase Heat Transport Devices Driven by Electrohydrodynamic Conduction Pumping. J Heat Trans-T ASME. 137 (2), 022901 (2015).
