微流体惯性开关用液态金属的精密操控与封装

摘要

选择无毒的镓铟锡作为液态金属汞的替代品,研究微流体惯性开关的封装工艺。经酸性处理与搭建无氧试验环境,抑制镓铟锡氧化,提高液滴的流动性能。通过解析计算,为保证液滴体积偏差对于阈值的误差影响小于1%,需实现体积为0.1μL×(1±3.9%)导电液滴的精密操控。针对金属液滴摄入不精确、不稳定的问题,搭建撞针阀系统,通过对撞针行程、输入压力及开阀时间的调控,完成目标体积的精确摄入(误差范围±3%),实现体积偏差对于阈值的影响误差为0.75%。并结合直书写3D打印涂胶的方法,最终完成液态金属的精密操控与封装。