基于强制换热的生物微流体高效泵送特性研究

目录

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第一章 绪论

1.1 课题来源、研究背景及意义

1.1.1 课题来源

1.1.2 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 微流控芯片流体泵送研究现状

1.2.2 基于交流电热的流体泵送研究现状

1.3 本文主要研究内容

第二章 微流控系统中的流体泵送机理研究

2.1 引言

2.2 微尺度下流体的流动特性研究

2.2.1 微尺度下流体流动特点

2.2.2 微尺度下流体连续性方程

2.2.3 微尺度下流体动量方程

2.2.4 微尺度下流体能量方程

2.3 交流动电泵送机理

2.3.1 交流电渗理论及其应用

2.3.2 交流电热理论及其应用

2.4 交流电热数学模型的建立

2.4.1 电场的能量分析

2.4.2 交流电热线性模型推导

2.4.3 交流电热强耦合模型推导

2.5 生物微流体高效泵送方案

2.6 本章小结

第三章 微泵的结构设计与仿真研究

3.1 引言

3.2 泵送芯片的结构设计

3.3 泵送芯片仿真模型的建立

3.3.1 泵送芯片模型边界条件的设置

3.3.2 泵送芯片模型网格的划分

3.3.3 交流电热线性模型与强耦合模型的比较

3.4 交流电热泵送芯片参数优化

3.4.1 泵送芯片宽窄电极宽度比a优化

3.4.2 泵送芯片流体通道高度与长度比b 优化

3.4.3 泵送芯片温度偏置Tb优化

3.5 本章小结

第四章 交流电热微泵的制作

4.1 引言

4.2 ACET泵送芯片的加工

4.2.1 泵送芯片掩膜的设计与加工

4.2.2 泵送芯片PDMS通道的设计与加工

4.2.3 泵送芯片叉指电极的设计与加工

4.2.4 泵送芯片微通道与电极的封装

4.3 芯片制备所需仪器

4.4 本章小结

第五章 生物微流体高效泵送实验研究

5.1 引言

5.2 实验系统的搭建

5.2.1 实验系统原理及所用实验设备

5.2.2 实验溶液的配置

5.3 生物微流体高效泵送实验研究

5.3.1 未施加温度偏置时流体流动情况

5.3.2 施加温度热偏置时流体流动情况

5.3.3 施加温度冷偏置时流体流动情况

5.4 本章小结

第六章 结论

6.1 全文总结

6.2 展望

参考文献

攻读学位期间所取得的相关科研成果

致谢