利用電毛細壓力(ECP)在多重微管道結構的流體控制

2011/02/07 | 未分類 |

Original publish date:Jan 17, 2001

編輯 Vincent Liu 報導

荷蘭科學家利用三維結構的微管道(microchannel)處理流體的運動。流體是利用起源在微管道中固液之間的介面張力所造成的電控制。流體是利用起源在微管道中固液之間的介面張力所造成的毛細電壓力控制。

流體在許多的場合和應用中，從生化合成和分析到液晶顯示器、列印技術和操控固體元件(solid components)技術。隨著在細微加工技術(microfabrication)的快速進展，挑戰也隨著發展微小化有大量的管道流體裝置而產生。為了要控制在結構中流體的速度與位置，發展整合性致動原理能夠在地(local)操作流體。在理想上，此致動原理不牽涉任何移動元件，並且縮小至微米尺度和以電驅動、快速與可逆，在低功率下情況下。

與過去以氧化還原活化活性劑(redox-active surficants)和電逆滲透壓流(electro-osmotic)的兩種非機械式流體驅動原理，以ECP為原理為驅動方式的流體速度為前兩者大兩個數量級 (cm/s)。經過大於200,000次往復實驗，致動元件仍能正常工作。

其由從表面電荷所產生的介面張力公式與高斯定律，得到ECP(正向力/接觸面積)與近似圓管的微管道的半徑成反比、與電壓平方成正比。以就是說，在小尺度下，可以得到更多的ECP。在實際以電壓為變數的實驗，所得到的資料與之前理論公式所得到十分穩合，以就是ECP不受尺度的影響而需要修正。

在未來商業應用，需要高解析度的顯示器，ECP提供快速、穩定及低功率的轉換。不僅如此，且在未來生化微量合成和微量合成提供一個整合引擎。

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