Neste vídeo podemos primeira descrever procedimentos de fabricação e operação de uma onda acústica de superfície (SAW) dispositivo contra-acústico. Nós, então, demonstrar uma configuração experimental que permite tanto a visualização do fluxo análise qualitativa e quantitativa dos fluxos complexos dentro do dispositivo de bombeamento SAW.
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Artigo de método
Fabricação, Operação e Visualização de Fluxo em superfície acústico de ondas orientadas Microfluidics acústico contrafluxo
Neste artigo
Resumo
Resumo
Ondas acústicas de superfície (SAW) pode ser usado para conduzir líquidos em chips microfluídicos portáteis via o fenômeno contra-acústico. Neste vídeo, apresentamos o protocolo de fabricação de um dispositivo contra-SAW acústico de várias camadas. O aparelho é fabricado a partir de um niobato (LN) de lítio substrato sobre o qual dois transdutores interdigitais (ADIs) e marcadores apropriados são padronizados. A (PDMS) canal polidimetilsiloxano lançado em um molde mestre SU8 é finalmente ligado na carcaça padronizada. Seguindo o processo de fabricação, que mostram as técnicas que permitem a caracterização e o funcionamento do dispositivo de contra-acústico para bombear fluidos através da rede de canais de PDMS. Finalmente, apresentamos o procedimento para visualizar o fluxo de líquido nos canais. O protocolo é usado para mostrar fluido no chip de bombeamento sob diferentes regimes de fluxo, tais como fluxo laminar e dinâmicas mais complicadas caracterizado por vórtices e domínios de acumulação de partículas.
Introdução
Um dos desafios enfrentados pela comunidade continuadas microfluídico é a necessidade de ter um mecanismo de bombagem eficiente, que pode ser miniaturizado para integração em sistemas de análise de micro-total verdadeiramente portátil (μTAS 's). Sistemas de bombagem macroscópicas padrão simplesmente deixam de proporcionar a portabilidade necessária para μTAS de, devido ao dimensionamento desfavorável dos caudais volumétricos, como o tamanho do canal diminui para a faixa de micron ou inferior. Pelo contrário, as serras ganharam cada vez mais interesse como mecanismos de actuação de fluido e aparecem como uma avenida promissora para a solução de alguns destes probl....
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Protocolo
1. Fabricação de dispositivos
- Projeto duas máscaras, o primeiro para padronização da onda acústica de superfície (SAW) camada, ea segunda para o polidimetilsiloxano (PDMS) molde de microcanais.
- O primeiro photomask tem um par de opostos transdutores interdigitais (ODI), também conhecido como linha e demora SAW marcadores para alinhamento de canal e de referência espacial durante a microscopia. Em nosso dispositivo padrão que temos ADIs single-eletrodo com um dedo de largura p = 10 mM, abertura de 750 pm, e 25 pares de dedo em linha reta. O IDT resultante gera SAWs com um comprimento de onda λ = 4 p = 40 mM correspondente....
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Resultados
A Figura 2 mostra resultados representativos de testes ampliada do dispositivo que foram efectuadas antes da colagem a camada de LN para a camada de microcanais: típico S 11 e S 12 Os espectros estão indicados no painel a) e b), respectivamente. A profundidade do vale na frequência central do espectro em S 11 está relacionada com a eficiência de conversão de energia de RF em SAW energia mecânica. Assim, para um determinado número de pare.......
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Discussão
Um dos maiores desafios enfrentados pela comunidade de microfluídica é a realização de uma plataforma de atuação para dispositivos point-of-care realmente portáteis. Entre o proposto integrado microbombas 23, aqueles baseados em ondas acústicas de superfície (SAW) são particularmente atractivas devido à sua capacidade de concentração e de associados de separação 4 de mistura, e partículas de fluido de atomização. Neste artigo demonstramos como fabricar e operar um dispositivo de lab-on-chip em que .......
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Divulgações
Os autores não têm nada a revelar.
Agradecimentos
Autores têm ninguém a reconhecer.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Dupla face polida 128° YX wafer de niobato de lítio | Crystal Technology, LLC | ||
| Wafer de silício | Siegert Wafers | Usamos < Máscara de litografia óptica 100> | |
| IDT com marcas de alinhamento (positiva) | Qualquer fornecedor | ||
| Canal Máscara de litografia óptica (negativo) | Qualquer fornecedor | ||
| Fotorresistente positivo | Shipley | S1818 | |
| Revelador de fotorresistência positiva | Microposit | MF319 | |
| Fotorresistente de tom negativo | Allresist | AR-N-4340 | |
| Revelador de fotorresistência de tom negativo | Allresist | AR 300-475 | |
| Fotorresistente de tom negativo espesso SU8 | Microchem | SU-8 Série 2000 | |
| Revelador de fotorresiste de tom negativo espesso SU8 | Microchem | SU-8 revelador | |
| Hexadecano | Sigma-Aldrich | H6703 | |
| Tetracloreto de carbono (CCl4) | Sigma-Aldrich | 107344 | |
| Octadeciltriclorossilano (OTS) | Sigma-Aldrich | 104817 | |
| Acetona CMOS grau | Sigma-Aldrich | 40289 | |
| 2-propanol grau CMOS | Sigma-Aldrich | 40301 | |
| Titânio | Qualquer fornecedor | 99,9% de pureza | |
| Ouro | Qualquer fornecedor | 99,9% de pureza | |
| Kit de | elastômero de silicone PDMS Dow Corning Sylgard 184 com agente de cura | ||
| Placa de Petri | Qualquer fornecedor | ||
| Ferramenta de perfuração multiuso Harris Uni-Core de 5 mm de diâmetro | Sigma-Aldrich | Z708895 | Qualquer diâmetro maior que 2 mm é adequado |
| Absorvedor acústico | Tecnologias de limpeza fotônica | Kit regular First Contact | |
| RF-PCB | Qualquer fornecedor | ||
| Spinner | Laurell technologies corporation | WS-400-6NPP | Qualquer spinner pode ser usado |
| Alinhador de máscara UV | Karl Suss | MJB 4 | Qualquer alinhador pode ser usado |
| Evaporador térmico | Kurt J. Lesker | Nano 38 | Qualquer evaporador térmico, e-beam ou sistema de pulverização catódica pode ser usado |
| Plasma de oxigênio asher | Gambetti Kenologia Srl | Colibrì | Qualquer asher de plasma ou máquina RIE pode ser usado |
| Centrífuga | Eppendorf | 5810 R | Qualquer centrífuga pode ser usada |
| Wire bonder | Kulicke Soffa | 4523AD | Qualquer wire bonder pode ser usado se o PCB for usado sem conectores pogo |
| Medidor de ângulo de contato | KSV | CAM 101 | Qualquer medidor de ângulo de contato pode ser usado |
| Analisador de espectro | Anristu | 56100A | Qualquer analisador de espectro ou rede pode ser usado |
| Sinal de RF gerador | Anristu | MG3694A | Qualquer gerador de sinal de RF pode ser usado |
| Amplificador de alta potência RF | Mini Circuitos | ZHL-5W-1 | Qualquer amplificador de alta potência RF pode ser usado |
| Suspensão de microesferas | Sigma-Aldrich | L3280 | Dependendo da finalidade experimental, diferentes suspensões de diferentes diâmetros e diferentes propriedades do material podem ser usadas |
| Microscópio óptico | Nikon | Ti-Eclipse | Qualquer microscópio óptico com resolução espacial que satisfaça os propósitos experimentais pode ser usado |
| Câmera de vídeo | Basler | A602-f | Qualquer câmera de vídeo que tenha taxa de quadros e sensibilidade suficientes para fins experimentais que satisfaçam pode ser usada |
| de aquisição de câmera | Tecnologias avançadas | Motion Box | Qualquer software que permita a aquisição de taxa de quadros alta e controlada pode ser usado |
Referências
- Masini, L., Cecchini, M., Girardo, S., Cingolani, R., Pisignano, D., Beltram, F. Surface-acoustic-wave counterflow micropumps for on-chip liquid motion control in two-dimensional microchannel arrays. Lab on a Chip. 10 (15), 1997-2000 (2010).
- Travagliati, M., De Simoni, G., Lazzarini, C. M., Piazza, V., Beltram, F., Cecchini, M.
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Reimpressões e permissões
