En Performance-testing plattform for en ledning Micropump med en FR-4 kobber-kledd elektrode Plate
Summary
Dette dokumentet presenterer en protokoll for fabrikasjon av et ledende micropump bruker symmetrisk planar elektrodene på flammesikkert glassfiber-armert epoxy (FR-4) kobber-kledd laminat (CCL) for å teste påvirkning av kammeret dimensjoner på ytelsen til en ledning micropump.
Abstract
Her, er en ledning micropump med symmetrisk planar elektrode par forberedt på flammesikkert glassfiber-armert epoxy (FR-4) kobber-kledd laminat (CCL) fabrikkert. Den brukes til å undersøke påvirkning av kammeret dimensjoner på ytelsen til en ledning micropump og bestemme påliteligheten av varmeledning pumpen når aceton som arbeider væsken. En testing plattform konfigureres til å evaluere ledning micropump ytelse under ulike forhold. Når kammeret er 0.2 mm, når pumpetrykk peak verdien.
Introduction
Micropumps kan kjøre flytende flyt i mye mindre skala enn de fleste pumper. De siste årene, har ulike kjøring ordninger blitt aktivert til microfluidic systemer1,2,3,4,5. Electrohydrodynamic (EHD) pumpen kan utøve styrker på væsken, uten noen bevegelige deler, noe som gjør det enklere og enklere å dikte6. Etter hvilke kostnader kan EHD pumper klassifiseres som Innsprøytingspumper, induksjon pumper eller gjennomføring pumper. Induksjon pumper fungerer ikke på isotermiske væsker, mens Innsprøytingspumper endre flytende ledningsevne. Fordi de mangler slike problemer, ledning pumper er mer stabil og har et omfattende program.
Ledning pumpen er basert på misforholdet av dissosiasjon og rekombinasjon utbredelsen av flytende molekyler. Dissosiasjon og rekombinasjon prosessen kan vanligvis uttrykkes som følger7,8:
der rekombinasjon rate kr er konstant mens dissosiasjon rate kd er en funksjon av den elektriske feltstyrken. Når den elektriske feltstyrken når en viss verdi, vil dissosiasjon prisen overstige rekombinasjon hastigheten. Deretter reiser mer gratis kostnader til de to elektrodene motsatt polaritet, og heterocharge lag form. Disse heterocharge lagene er nøkkelen til pumpen, som bevegelsen av presser flytende molekylene fram. Derfor kan net kroppen styrke genereres i væsken innenfor kammeret asymmetrisk elektrodene eller mellom mobilitet av positive og negative ioner9,10,11,12 .
Dette arbeidet introduserer en ny måte å fabrikere en symmetrisk planar elektrode plate for en ledning pumpe. Elektroden platen er forberedt på FR-4 CCL og pumpe kammer er utarbeidet av micromachining. Fabrikasjon prosessene er relativt enklere og mer praktisk enn andre produksjonsmetoder, som nanolithography. En testing plattform er satt opp til å undersøke resultatene av de ledende micropump under ulike forhold. Videre er påliteligheten av gjennomføring-micropump også undersøkt under ulike omstendigheter.
Protocol
Representative Results
Discussion
En av de viktige trinnene i protokollen er å inspisere elektrode platen nøye. Liten grader på kanten av en elektrode kan føre til en kortslutning, og overflaten integritet kan sterkt påvirke pumpen ytelse. Rengjøring av elektroden plate og holderen er også svært viktig. Elektroden er kammeret mindre enn 1 mm, slik at små støvpartikler kan blokkere arbeider flytende flyt og føre til en kortslutning. Før testen, kan injisere aceton i kammeret fjerne bobler utenfor kammeret.
Ytelsen t…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbeidet ble sponset av National Natural Science Foundation of China (51375176); Guangdong Provincial naturvitenskap grunnlaget for Kina (2014A030313264); og vitenskap og teknologi planlegger Guangdong provinsen, Kina (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).
