微擴(kuò)鋸齒狀通道介電泳多目標(biāo)分離及優(yōu)化.pdf

1、以微流控芯片為載體，運(yùn)用直流絕緣式介電泳的微粒操控技術(shù)具有非侵入性、無破壞性、低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)。本文基于直流絕緣式介電泳技術(shù)和數(shù)值模擬方法，在平行鋸齒狀通道的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種二維微擴(kuò)式鋸齒狀微通道，實(shí)現(xiàn)了對直徑分別為4μm、8μm、12μm、16μm、20μm的聚苯乙烯微粒的多目標(biāo)同時(shí)分離。通過分析電泳力和介電泳力對微粒運(yùn)動(dòng)軌跡的影響，并與平行鋸齒狀微通道中微粒在運(yùn)動(dòng)過程中的受力及分離效果的對比，得到了微擴(kuò)鋸齒狀微通道分離效果要優(yōu)于

2、平行鋸齒狀微通道的結(jié)論，而且兩種通道都能夠?qū)崿F(xiàn)多種不同直徑微粒的完全分離。通過進(jìn)一步調(diào)節(jié)微擴(kuò)通道擴(kuò)展角、電壓以及管道齒數(shù)對微擴(kuò)通道進(jìn)行優(yōu)化，使微擴(kuò)鋸齒狀通道的分離效果與性價(jià)比達(dá)到最優(yōu)。最后為了便于不同直徑微粒的分選和收集，重新設(shè)計(jì)了帶有隔欄結(jié)構(gòu)的出口。并得到了如下結(jié)論：微粒在介電泳力的作用下，運(yùn)動(dòng)軌跡產(chǎn)生徑向偏移，且不同直徑微粒偏移量不同；介電泳力的大小在微擴(kuò)鋸齒通道中衰減較快，但相比平行鋸齒狀通道有更大的微粒分離距離，以利于各種微粒的