أداء اختبار منهاج ميكروبومب توصيل مع صفيحة قطب يرتدون النحاس FR-4
Summary
وتعرض هذه الورقة وضع بروتوكول لتلفيق ميكروبومب التوصيل استخدام أقطاب مستو متماثل في صفح يرتدون النحاس مثبطات الإيبوكسي المقوى بالزجاج (FR-4) (CCL) لاختبار تأثير أبعاد الدائرة على الأداء ميكروبومب التوصيل.
Abstract
هنا، هو اختﻻق ميكروبومب توصيل مع أزواج القطب مستو متماثل أعد على مثبطات الإيبوكسي المقوى بالزجاج (FR-4) يرتدون النحاس صفح (CCL). يتم استخدامه للتحقيق في تأثير أبعاد الدائرة على أداء ميكروبومب التوصيل وتحديد موثوقية المضخة التوصيل عندما يستخدم الأسيتون كالسائل العامل. يتم إعداد منصة اختبار لتقييم الأداء ميكروبومب التوصيل تحت ظروف مختلفة. عند ارتفاع الدائرة 0.2 مم، ضغط المضخة تصل قيمته الذروة.
Introduction
يمكن أن تدفع ميكروبومبس تدفق السائل على نطاق أصغر بكثير من معظم المضخات. وفي السنوات الأخيرة، طبقت مختلف مخططات القيادة بنجاح على موائع جزيئية نظم1،2،3،،من45. مضخة اليكتروهيدروديناميك (EHD) يمكن أن تمارس القوات مباشرة في السائل، دون أي أجزاء متحركة، مما يجعل من أبسط وأسهل لافتعال6. وفقا لأنواع الاتهام، يمكن تصنيف المضخات EHD كمضخات حقن أو تحريض مضخات مضخات التوصيل. مضخات التعريفي لا تعمل على السوائل متحاور، في حين مضخات حقن تغيير الموصلية السائل. لأنها تفتقر إلى مثل هذه المشاكل، مضخات التوصيل هي أكثر استقرارا ويكون لديك تطبيق أوسع نطاقا.
مضخة التوصيل يستند إلى عدم تناسب معدلات الانفصال وجزئ من جزيئات السائل. عادة، يمكن التعبير عن عملية التفكك وممارسو على النحو التالي7،8:
حيث كمعدل جزئr ثابت بينما كمعدل التفككد دالة على قوة المجال الكهربائي. عندما تصل قوة الحقل الكهربائي إلى قيمة معينة، سيتجاوز معدل تفكك معدل جزئ. ثم التهم المزيد والمزيد من حرية السفر إلى قطبين من الأقطاب المتقابلة، وشكل طبقات هيتيروتشارجي. هذه الطبقات هيتيروتشارجي هي المفتاح للمضخة، كما يدفع حركة الرسوم الجزيئات السائلة إلى الأمام. ولذلك، يمكن أن تتولد قوة الجسم الصافي في السائل داخل الدائرة باستخدام أقطاب كهربائية غير متماثلة أو عدم تطابق حركة الأيونات الموجبة والسالبة9،،من1011،12 .
ويدخل هذا العمل بطريقة جديدة لاختلاق صفيحة قطب مستو متماثل لمضخة توصيل. صفيحة القطب على استعداد في CCL FR-4، وقد أعدت الدائرة مضخة ميكروماتشينينج. عمليات التصنيع نسبيا أبسط وأكثر ملاءمة من تلك الأساليب التحويلية الأخرى، مثل نانوليثوجرافي. يتم إعداد منصة اختبار للتحقيق في أداء ميكروبومب التوصيل تحت ظروف مختلفة. علاوة على ذلك، يجري أيضا التحقيق موثوقية ميكروبومب التوصيل تحت ظروف مختلفة.
Protocol
Representative Results
Discussion
إحدى الخطوات الحاسمة ضمن البروتوكول لتفقد صفيحة القطب بعناية. نتوءات صغيرة على حافة القطب يمكن أن ينتج ماس، وسلامة السطحية إلى حد كبير يمكن أن تؤثر على أداء المضخة. تنظيف صفيحة القطب وحامل أيضا مهم جداً. ارتفاع دائرة القطب أقل من 1 مم، حتى ذرات الغبار الصغيرة قد منع تدفق السائل العامل وتسبب…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وكان هذا العمل تحت رعاية “مؤسسة العلوم الطبيعية الوطنية الصينية” (51375176)؛ مؤسسة العلوم الطبيعية مقاطعة قوانغدونغ الصين (2014A030313264)؛ والعلوم والتكنولوجيا تخطيط المشروع لمقاطعة قوانغدونغ، الصين (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 | – | – |
References
- 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).
