AC electrocinéticas fenómenos generados por las Estructuras de microelectrodos

Summary

La manipulación de fluidos y partículas en suspensión en las tecnologías de micro-y nano-escala se está convirtiendo en una realidad tan propicio, como electrocinética AC, continúan desarrollándose. En este caso, hablamos de la física detrás de electrocinética AC, la forma de fabricar estos dispositivos y la forma de interpretar las observaciones experimentales.

Abstract

El campo de la electrocinética AC está creciendo rápidamente debido a su capacidad para llevar a cabo de dinámica de fluidos y la manipulación de partículas en la micro-y nano-escala, que es esencial para Lab-on-a-Chip aplicaciones. Fenómenos AC electrocinética utilizar campos eléctricos para generar las fuerzas que actúan sobre los líquidos o partículas en suspensión (incluidos los obtenidos de material dieléctrico o material biológico) y hacer que se mueva en forma asombrosa ^{1, 2.} Dentro de un solo canal, electrocinética AC puede realizar muchas esencial en el chip de operaciones tales como el posicionamiento activo de partículas micro-mezcla de partículas de separación, y micro-golpeteo. Un único dispositivo puede realizar varias de estas operaciones, simplemente ajustando los parámetros de funcionamiento tales como la frecuencia o la amplitud de la tensión aplicada. Adecuada los campos eléctricos pueden ser fácilmente creados por micro-electrodos integrados en microcanales. Es claro el enorme crecimiento en este campo que electrocinética AC probablemente tendrá un efecto profundo en el diagnóstico de salud ^3.5, monitoreo ambiental y de seguridad nacional ^{6 7.}

En general, hay tres fenómenos electrocinéticas AC (AC electroósmosis, dielectroforesis y efecto electrotérmico AC), cada uno con dependencias único en los parámetros de funcionamiento. A cambio de estos parámetros de operación puede causar un fenómeno para convertirse en dominante en otra, cambiando así la partícula o comportamiento de los fluidos.

Es difícil predecir el comportamiento de las partículas y fluidos debido a la física complicada que subyacen en electrocinética AC. Es el objetivo de esta publicación para explicar la física de partículas y aclarar y comportamiento de los fluidos. Nuestro análisis también se explica cómo fabricar las estructuras de electrodos que los generan, y cómo interpretar un amplio número de observaciones experimentales utilizando varios diseños de dispositivos populares. En este artículo de vídeo ayudará a los científicos e ingenieros de entender estos fenómenos y les puede animar a empezar a usar Electrocinética AC en sus investigaciones.

Protocol

Fabricación de Cr / Au electrodos sobre sustratos de vidrio

Parte 1A: Método húmedo Etch

* Para los dispositivos de la más alta calidad, el proceso de fabricación debe realizarse en un ambiente de sala limpia o bajo campanas de flujo laminar para que el polvo y otros contaminantes no afectan el patrón.

1. De 2 pulgadas de diapositivas de vidrio de 4 pulgadas se colocan en una piscina climatizada (80 ° C) Piranha solución (05:07 H ₂ O _2: H ₂ SO ₄₎ durante 30 minutos para eliminar los contaminantes (especialmente orgánicos) y después se aclara en el DI agua y se s....

Discussion

En este video, nos han mostrado una amplia variedad de comportamientos de manipulación de partículas y fluidos producidos por fenómenos AC electrocinética. Los electrodos que generan estos fenómenos son fáciles de fabricar y puede ser integrado fácilmente en muchos otros sistemas. Como hemos visto, existen numerosas aplicaciones para el uso de la electrocinética AC. La versatilidad de estos dispositivos, así como la naturaleza rápida de la manipulación, los hace particularmente atractivos. Como las industrias de la salud y otros empiezan a .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Sustrato			deslizante de vidrio Pyrex de 2 "por 4"	Pyrex 7740
	Esta			fotomáscara tendrá el micr– De acuerdo con los mismos, se pueden pedir en una variedad de centros de microfabricación.
Material			de los microcanales PDMS	Estos pueden ser fabricados y utilizados internamente o un simple portaobjetos de microscopio será suficiente.
Peróxido de hidrógeno 30%	Reactivo	Fisher Scientific	7722-84-1	Certificado ACS, Fisher Scientific
Reactivo de ácido sulfúrico		Fisher Scientific	A300-212	Certificado ACS más
acetona	Reactivo	Fisher Scientific	A946-4
Shipley 1827 Reactivo fotorresistente positivo		MicroChem Corp.
Shipley 351 Reactivo revelador		MicroChem Corp.
Reactivo de grabador de oro		Transene Company, Inc.	Tipo TFA
Fotomáscara Cromada Reactivo Grabador		Cyantek Corporation	CR-7S
NR-7 1500 PY Reactivo de Resistencia Negativa		Futurrex
RD6 Reactivo		Revelador Futurrex