حركي كهربي AC الظواهر المتولدة عن هياكل Microelectrode

Summary

التلاعب السوائل والجسيمات العالقة في تقنيات النانو المتناهية الصغر والنطاق أصبح أكثر من حقيقة واقعة في مواتية ، مثل electrokinetics المتردد ، ومواصلة تطويرها. هنا نناقش الفيزياء وراء electrokinetics AC ، وكيفية تلفيق هذه الأجهزة وكيفية تفسير الملاحظات التجريبية.

Abstract

ميدان electrokinetics AC ينمو بسرعة بسبب قدرتها على أداء وديناميكية السوائل والتلاعب على الجسيمات متناهية الصغر النانو والحجم ، وهو أمر ضروري لمختبر على اساس واحد في رقاقة التطبيقات. الظواهر AC حركي كهربي استخدام المجالات الكهربائية لتوليد القوى التي تعمل على سوائل أو الجسيمات العالقة (بما فيها تلك المصنوعة من مواد عازلة أو البيولوجية) ، وتسبب لهم للتحرك في طرق مدهشة ^{1 و 2.} ضمن قناة واحدة ، لا يمكن إنجاز العديد AC electrokinetics أساسي على الرقاقة عمليات مثل تحديد المواقع النشطة الجسيمات الدقيقة الخلط ، والجسيمات الانفصال ، وكلام بسرعة متناهية الصغر. ويجوز للجهاز واحد إنجاز العديد من هذه العمليات ببساطة من خلال تعديل معايير التشغيل مثل التردد أو السعة من الجهد تطبيقها. ويمكن خلق مجالات كهربائية مناسبة بسهولة متناهية الصغر أقطاب متكاملة في microchannels. يتضح من النمو الهائل في هذا المجال أن AC electrokinetics المحتمل أن يكون لها تأثير عميق على التشخيص ^3-5 الرعاية الصحية ، والرصد البيئي ⁽⁶⁾ وأمن الوطن ^7.

عموما ، هناك ثلاث ظواهر AC حركي كهربي (AC electroosmosis ، dielectrophoresis وتأثير الكهروحرارية AC) مع كل التبعيات فريد على معايير التشغيل. ويمكن للتغيير في هذه المعلمات التشغيل يسبب واحد لتصبح ظاهرة مهيمنة على أخرى ، وبالتالي تغيير السلوك الجسيم أو السوائل.

فمن الصعب التنبؤ سلوك الجزيئات والسوائل بسبب الفيزياء المعقدة التي تكمن وراء AC electrokinetics. هذا هو الهدف من هذا المنشور لشرح فيزياء الجسيمات وتوضيح وسلوك السوائل. تحليلنا يغطي أيضا كيفية تصنيع هياكل القطب التي تولد منها ، وكيفية تفسير عدد كبير من الملاحظات التجريبية باستخدام عدة تصاميم الجهاز الشعبية. هذه المادة سوف يساعد الفيديو العلماء والمهندسين على فهم هذه الظواهر ويمكن تشجيعهم على البدء في استخدام AC Electrokinetics في أبحاثهم.

Protocol

افتعال الكروم / أقطاب الاتحاد الافريقي على ركائز الزجاج

جزء 1A : أسلوب إحفر ويت

* للاطلاع على الأجهزة عالية الجودة ، ينبغي أن تتم عملية التصنيع في بيئة نظيفة الغرفة أو تحت أغطية تدفق الصفحي بحيث الغبار والملوثات الأخرى لن يؤثر على هذا النمط.

1. يتم وضع 2 بوصة من قبل الشرائح الزجاجية 4 بوصة في ساخنة (80 درجة مئوية) سمكة البيرانا الحل (05:07 H ₂ O ₂ : H ₂ SO ₄₎ لمدة 3....

Discussion

في هذا الفيديو ، وأظهرت لدينا تشكيلة واسعة من السلوكيات وسائل التلاعب الجسيمات الناجمة عن الظواهر AC حركي كهربي. الأقطاب الكهربائية التي تولد هذه الظواهر من السهل تلفيق ويمكن دمجها بسهولة في كثير من النظم الأخرى. كما بينا ، وهناك العديد من التطبيقات لاستخدام electrokinetics المتردد. براعة من هذه الأجهزة ، فضلا عن طبيعة السريع للتلاعب ، يجعلها جذابة بشكل خاص. والرعاية الصحية وغيرها من الصناعات تبدأ في احتضان المختبر على واحد في رقاقة النظم ، وسوف نرى على الأرجح دمج electrokinetics المتردد على تلك الأجه.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
2 "× 4" بيركس زجاج الشريحة	الركيزة			بيركس 7740
مادة			قناع الكروم	هذا سوف يكون ميكرو & # 8211 ؛ أنماط lectrode عليها ويمكن طلبها من مجموعة متنوعة من مراكز التصنيع الدقيق.
مادة			القنوات الدقيقة PDMS	يمكن تصنيعها واستخدامها داخليا أو تكفي شريحة مجهر بسيطة.
بيروكسيد الهيدروجين 30٪	كاشف	فيشر Scientific	7722-84-1	معتمد ACS ،
كاشف	حامض الكبريتيك	فيشر Scientific	A300-212	معتمد ACS بالإضافة إلى
كاشف الصف الإلكتروني الأسيتون		فيشر Scientific	A946-4
Shipley 1827 كاشف مقاوم للضوء الإيجابي		MicroChem Corp.
شيبلي 351 كاشف المطور		MicroChem Corp.
كاشف	الحفر الترازين ، Inc.		اكتب TFA
كروم قناع ضوئي النقش	كاشف	Cyantek Corporation	CR-7S
NR-7 1500 PY كاشف مقاوم سلبي		Futurrex
RD6 مطور	كاشف	Futurrex