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設(shè)計了一種多級低壓電滲流微泵。該微泵系統(tǒng)主要由直流電源和蝕刻微通道的芯片等部分組成。芯片是在一塊硅基片上蝕刻6組尺寸不同的微通道,從而達到提供不同大小的流量和承受不同背壓的目的。對芯片的加工工藝流程進行了說明,同時對微泵進行了試驗研究。實驗結(jié)果表明:在低壓下,該泵能夠驅(qū)動通道中的液體。
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雙電層是電滲流形成的關(guān)鍵因素,通過分析雙電層的產(chǎn)生過程,解釋了電滲流的形成機制,探討了與直流電滲流形成相關(guān)的Poisson-Boltzmann方程、Laplace方程及Navier-Stokes三個基本控制方程,并建立了與之相關(guān)的數(shù)學(xué)模型。通過對各控制方程邊界條件的分析及合理簡化,分別對zeta電勢、外加垂直電場電勢進行了求解和仿真,并且對zeta電勢、外加垂直電場電勢進行耦合求解,得到了直流電滲流在微通道內(nèi)的流速表達式,并分析了微流體的特性參數(shù)、zeta電勢、外加垂直電場電勢對電滲流流速的影響,結(jié)果顯示通過增加zeta電勢可以有效降低微通道兩端施加的垂直電場電壓。