微流体系统论文_解智勇

导读:本文包含了微流体系统论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:流体,系统,亚胺,聚乙烯,流流,多晶,等效电路。

微流体系统论文文献综述

解智勇[1](2019)在《两层微流体系统中的电动流动及传热分析》一文中研究指出近年来,随着微纳电子科技的发展,微米和纳米量级的小型装置越来越受到人们的关注,主要是由于它在微机电系统、生物与化学传感器、药物传输芯片、溶剂分离装置以及热控制系统等方面有诸多的应用.在微纳流体装置中,相比于传统的单层流体系统,两层或多层流体系统是指包含两种或多种不相容流体的流动控制装置,其在生物、医药、化学等多学科领域有广泛的应用.基于这种两层或多层流体系统,流动转换装置如T-型传感器~?和H-型过滤器~?等流体装置已经被设计并且广泛地应用于分析两层或多层流体系统中的流动和传热问题.不同的流体驱动机制下,流体的运动状态有很大差别,尤其是在分析微纳尺度装置中流体的流动和传热问题,此差别更为明显.基于这一现状,本文将围绕压力、电场及磁场混合驱动机制下,对微纳流体装置中两层流体系统的流动、传热以及能量转化等问题展开研究,探索电磁场作用下微流体的电动流动现象,深入了解电磁场、流场和温度场等多场耦合机理和规律,揭示外加垂向磁场对减小电渗流中焦耳热效应的影响机理;通过理论分析,给出两层流体系统相比于单层流体系统在降低焦耳热效应以及提高能量转化效率上的优势.具体问题包含以下叁个方面:(1)两层流动系统中磁流体电渗流的流动及传热研究.我们首先研究了平行微管道间,两层磁流体电渗流的流动及传热问题.两层流动系统中的流体均为互不相容的牛顿流体并且流体的流动由压力、电渗力及电磁力混合驱动.基于线性的Debye-Hückel假设以及热完全发展的流动条件,我们得到了两层流体速度和温(2)度分布的解析表达式.结果显示,我们可以通过改变不同的流体物理参数比率,如介电常数比,粘性系数比等控制不同流体层的流动速度进而控制两层流体的流率.(3)具有非导电粘弹性流体层的两层流体的流动和传热研究.我们开展了两层拖拽流体系统中的流动和传热研究.底层流体为受外加磁场影响的电解质溶液,上层流体为不导电粘弹性Phan-Thien-Tanner(PTT)流体.在电场和磁场的共同作用下,由于界面剪切应力的作用,上层非导电PTT流体会被底层流体拖拽,从而发生定向移动.首先,我们得到了单向流动假设下底层和上层流体的解析速度表达式.底层流体速度分布呈现典型的M型速度剖面.上层流体流动可以看作是平板Couette流动或平板Couette-Poiseuille流动.基于获得的速度分布,我们进一步开展了两层流体拖拽系统的热传输特性和熵产分析.结果表明,磁场可以提高局部熵产率,而粘弹性物理参数可以抑制局部熵产率.通过控制电场、磁场强度和流体流变特性的比值,我们可以有效地控制流体的运动和传热特性.(4)为了深入研究纳米流体器件中电动能量转换问题,我们从理论上开展了纳米通道内两种不相容流体在纯压力驱动机制下流向势的相关研究.在界面电势差、界面电荷密度跳跃以及Debye-Hückel线性化假设的前提下,我们首先得到了两层微流体系统中的解析电势分布,进而推导了流向势场和流速场的解析表达式.在得到流向势的基础上,我们给出了两层流体系统中解析的电动能量转换效率,并讨论了相关物理参数对其的影响.理论结果表明,流向势可以作为评估电动能量转换效率的依据.流体粘性比和界面滑移长度可以提高电动能量转换效率,但是介电常数比和离子摩擦系数对电动能量转换效率有抑制作用.与传统的单层流体系统相比,我们可以通过选择合适的流动参数来提高两层流体系统中的电动能量转换效率.(本文来源于《内蒙古大学》期刊2019-05-25)

丁莉[2](2018)在《添加剂对微流体系统中甘氨酸多晶型的调控作用研究》一文中研究指出本研究使用微流体液滴技术研究无机盐对甘氨酸多晶型的调控作用,选用氯化钠作为添加剂来研究无机盐离子对甘氨酸多晶型现象成核过程的影响。主要包括以下几点:1、考察氯化钠对甘氨酸溶解度性质的影响,设置常规温度区间,将溶解度曲线分区讨论,从晶型转变的角度研究甘氨酸溶解度曲线变化的趋势。2、本文使用微流体芯片技术批量生成单分散液滴,以单分散液滴为结晶器系统地研究微液滴中甘氨酸多晶型的热力学和成核动力学特性,研究氯化钠对甘氨酸多晶型的调控作用,并展开多组平行实验探究氯化钠浓度与微液滴中生成的甘氨酸多晶型的对应关系。将微液滴中产生稳定γ晶型的氯化钠临界浓度和常规结晶方法进行对比,说明微液滴结晶技术具备更加灵敏调控的优势。使用粉末X射线衍射仪测定多晶型的晶体结构。通过对比,考察微液滴中能够诱导产生单一γ型晶体的氯化钠添加量与常规方法下诱导产生单一γ型晶体的氯化钠添加量的区别,阐述微流体技术在多晶型成核过程调控方面具备更加灵敏便捷的优势。3、为了研究纳米级的微反应器中多晶型成核过程的选择性成核,我们使用微液滴方法研究多晶型的成核过程。分别使用微液滴方法测定了介稳区宽度和成核诱导期。继而从经典成核理论入手讨论甘氨酸多晶型成核过程的选择性,使用计算所得的成核参数来分析晶型转变过程中的发生变化。探究氯化钠在降低γ晶型成核能垒方面所起到的作用,研究其对成核过程的促进作用,对比考察常规结晶条件下生成的晶体其临界晶核表面张力值与微流体结晶所得临界晶核表面张力值的大小。(本文来源于《天津大学》期刊2018-05-01)

邱瑶[3](2017)在《微流体系统在抗原纳米载体中的应用研究》一文中研究指出利用肿瘤抗原发展的肿瘤治疗性疫苗是一种肿瘤免疫治疗新方法,但肿瘤抗原免疫原性弱,特别是引起细胞免疫的能力差。抗原纳米载体可以促进抗原提呈细胞对抗原的摄取和提呈,从而提高免疫效果。本实验室在前期工作中,利用PEI类材料的正电性与带负电的模型抗原结合得到抗原纳米复合物,提高了树突状细胞对抗原的交叉提呈。但传统上制备此类静电复合物采用涡旋的方法,可控性和重复性均较差且难以放大,限制了PEI类载体在肿瘤疫苗中的应用。微流体方法可以实现对流体的高度可控性操作,我们希望能够通过该方法提高制剂过程的可控性和重复性,改善复合纳米粒的均一度,提高制剂的生物学效果。首先,我们对基于不同设计原理的四种芯片做了初步考察,证明在实验选择的流速条件范围内,微流控操作对蛋白的结构和功能均没有影响,同时发现四种芯片虽然在数值模拟中显示混合效率不同,但在纳米复合物的形成效果方面并没有显着区别。然后,我们选择其中的Tesla芯片,以PEI为载体材料进行了后续研究,将其与传统方法进行比较,考察Tesla芯片制备PEI/OVA复合物的可能影响因素,并对不同质量比PEI/OVA复合物进行粒径、电势、结合率、细胞毒性、抗原交叉提呈实验的考察,发现微流体制备的PEI/OVA复合物粒径更加均一,结果重现性更好且可扩大PEI/OVA复合物的制备范围,复合物具有一定的抗原交叉提呈效果,从而建立了可靠的微流控制备方法。在以上研究基础上,为了降低PEI/OVA复合物的毒性,我们以PEG修饰的PEI为载体材料,以Tesla芯片制备了PEG-PEI/OVA复合物,并对复合物的理化性质和生物学效果进行研究。实验结果表明,PEG-PEI/OVA复合物细胞毒性有所降低,另外,树突状细胞(DCs)对复合物有很强的内吞作用,复合物也有很好的抗原交叉提呈效果。为进一步提高PEG-PEI/OVA复合物的免疫效果,我们将免疫佐剂CpG与二元复合物复合形成叁元复合物,并考察DCs抗原交叉提呈和共刺激分子表达等多项内容。综上所述,本文将微流体方法应用到PEI类抗原载体输送系统的制备中,优化了制备方法,提高了制剂效果,扩大了其应用范围,有利于其商业化和工业化的推广。另外,本文也考察了PEI衍生物及免疫佐剂在抗原输送载体中的作用,为后续研究打下了基础。(本文来源于《上海交通大学》期刊2017-05-01)

丁家坚[4](2017)在《微流体系统的设计与数值模拟》一文中研究指出微流体系统作为微机电系统(MEMS)的一个重要分支,是指由微流道、驱动微泵、微阀、微传感器等元器件组成的高集成微系统。由于其具有轻便携、功耗低、控制精度高及响应时间快等优点,使得微流体系统在微量化学分析、痕量颗粒检测和微量药物注射等领域有着广阔的市场应用前景。微流体系统是现代分析科学技术的前沿技术之一,其广阔的应用前景使得微流体系统成为国内外研究热点。微流体系统是在微尺度下进行相关的定量、定性分析,在分析时出现的一些物理现象与宏观世界存在较大差别,这些差别给微流体系统研究带来了诸多困难。随着数值分析技术的不断发展,应用数值分析方法模拟较为复杂的物理现象能为研究工作者做出准确预测,有效地降低了实验成本,缩短了研究周期。因此,本文针对微流体系统进行数值模拟,对微流体系统中微流道基底银溶胶团聚现象、静电微泵驱动特性做出准确预测。本文首先利用COMSOL Multiphysics对微流道中基底银溶胶团聚进行数值模拟,将银溶胶浓度与流体流速参数化,以此研究银溶胶浓度与流体流速对二聚体最大浓度、二聚体最大浓度位置的影响,得到了二聚体最大浓度与银溶胶浓度、二聚体最大浓度位置与流体流速的关系。而后,对静电微泵膜频域特性进行分析,确定静电微泵在湿模态下的驱动频率。之后针对静电微泵泵膜、运动流体和交变电压进行叁相耦合仿真,利用仿真结果考察驱动电压与流量、流速的关系。同时仿真结果表明,在工作频率为500Hz时,静电微泵的泵送流量达到最大工作效率。并且得出静电微泵在该种工作频率下,其驱动电压与泵送静流量以及驱动电压与工作流体流速的关系。最后,设计出微流道、静电微泵的制作工艺,给出具体的工艺参数,为后续实验制作做好准备。(本文来源于《成都理工大学》期刊2017-04-01)

吴雯婷,梁忠诚,仉乐[5](2016)在《微流体系统流容特性的仿真研究》一文中研究指出要充分理解并利用微流体系统中流体的流动,需要对流体的动态特性有全面的了解。目前,流感与流阻的计算已经被大家熟知,可流容的计算仍是一个难点。本文设计了一个微流体流容器件,提出了测量微流体系统流容特性的方法。流容器件由圆形截面的一段玻璃管和一段弹性管组成。基于微流体等效电路理论我们对器件模型进行分析,仿真实验了系统在恒压和动态压强下不同的响应情况。利用恒压驱动的衰减振荡结果拟合出弹性流道的流容值,并与动态压强输入模型的共振响应结果进行了对比验证。结果证明,仿真结果与理论分析一致,拟合的流容值正确,提出的分析方法正确。整个模型的动态响应特性与电路中的带通滤波器类似。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2016年03期)

饶席[6](2016)在《基于PECVD方法构建微流体系统及其催化性能研究》一文中研究指出构建以微反应器为核心的微流体系统并用于持续的高效率非均相催化反应,是目前化学合成领域的研究热点。本文首先系统开展了用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法在不同基体表面进行氨基功能化处理、纳米金颗粒的合成及其在基体表面负载、纳米金负载Y型沸石及其在基体表面沉积等研究。在此基础上,采用PECVD法在环状乙烃共聚物(COC)基微反应器的微通道内壁进行氨基功能化改性,同时合成纳米金颗粒及纳米金颗粒负载沸石作为催化剂,并利用硅烷化处理将催化剂颗粒通过静电作用固定在基体表面,制成具有催化作用的COC基微反应器。最后,将微反应器连接入自制的微流体系统,并通过苯甲醇氧化反应对系统在水媒介中的催化性能进行了研究。结果表明,PECVD方法可在不同基体表面沉积具有高含量氨基官能团的(3-氨丙基)叁乙氧基硅烷(APTES)聚合化薄膜。对比使用Ar、O2和N2发现,Ar和N2是良好的APTES等离子体聚合化发生气体;而O2会导致APTES过度氧化而形成大量的Si02状结构,不适用于APTES沉积。为获得良好沉积层及减小膜层过度暴露于等离子体而产生的功能性转变,本系统沉积时间范围应为14-40s。随工作气压的改变,APTES单体分子的裂解-聚合与自由离子/自由基的聚合两个过程相互竞争,并影响膜层中化学组分和官能团变化。在25-40W内,增大电源功率会增强沉积层中APTES分子的交联,提高膜层稳定性,但过高电源功率会导致APTES单体剧烈分裂而降低基体表面氨基官能团的数量。在综合考虑膜层的氨基相对含量和稳定性基础上,获得了PECVD沉积APTES的最佳系统参数:QAPTES=10sccm、QAr=20sccm、P=30W、p=1.0mbar、t=40s.通过与传统湿化学法对比,发现在玻璃基体表面用PECVD法聚合化制备APTES薄膜具有更高表面亲水性、更厚膜层及更高氨基官能团密度,可导致纳米金有更好的覆盖率和负载。纳米金负载过程中,采用胶体溶液pH值为6.2,可以在基体表面获得较多的质子化氨基。纳米金负载后,基体表面质子化氨基含量升高,且对应的XPS特征峰向低结合能方向偏移,表明纳米金通过结合基体表面R-NH3+基团被成功负载。对比研究了(3-巯基丙基)叁甲氧基硅烷(MPTES)和APTES为连接剂改性Y型沸石并负载纳米金,发现后者能为沸石载体提供更强的纳米金负载能力。沸石沉积过程中,含有碳酸根离子的羧乙基硅叁醇叁钠(CES)可为纳米金负载沸石与氨基化COC表面之间提供良好的结合力。通过调节系统pH值可以在沸石表面获得更多自由碳酸根,本研究中pH值确定为8.4(pKaNH2=10.6和pKaCOOH=2.5)。纳米金负载沸石成功成膜于基体表面,且膜层致密、覆盖良好,可稳定存在于动态流体环境,并可进一步应用于微流体系统。在微流体系统中,通过分别使用纳米金、Y型沸石和纳米金负载Y型沸石型微反应器,研究了水媒介中系统对苯甲醇转化为苯甲醛反应的催化能力。纳米金微反应器表现出稳定的对苯甲醛的高选择性(约94%),但对苯甲醇的转化率偏低(约20%)。同时发现,沸石是苯甲醇氧化的催化惰性相,仅对其产生少量的吸附效应。纳米金负载沸石微反应器表现出对苯甲醇氧化的最高催化性能,在获得更高的对苯甲醛选择性(>99%)的同时,也表现出对苯甲醇更高的转化率(约40%)。最后,成功建立了可见光下苯甲醇在纳米金-沸石系统中的吸附-催化氧化模型。(本文来源于《东南大学》期刊2016-01-05)

吴宣[7](2015)在《压电驱动微流体系统脉动抑制方法与实验研究》一文中研究指出压电驱动微流体系统具有结构简单、效率高和响应速度快等特点,随着科学技术的不断发展,其在各个领域的应用日渐广泛。然而,压电驱动微流体系统在实际使用中存在脉动问题,这限制了其在高精度和高稳定系统中的使用。为了提升压电驱动微流体系统的精确性和稳定性,本文针对压电驱动微流体系统脉动产生的原因,重点从驱动电压波形和流体滤波器两方面展开了脉动抑制方法的研究,实现了系统脉动的有效抑制。首先,对压电驱动微流体系统脉动产生机理进行探索,分析了系统脉动的影响因素,在此基础上,分别研究了视觉检测、电子天平检测和流量传感器检测叁种方法,通过实验确定流量传感器检测方法,流量传感器检测法是一种客观可行的系统脉动检测方法,其既能满足实时性要求,又能够直观表征系统脉动的大小。在系统脉动影响因素分析的基础上,对比研究分析了不同的驱动电压波形的脉动抑制效果,提出了基于驱动电压波形修正的脉动抑制方法,利用“椭圆修圆法”原理,研究了不同波形修圆参数的系统脉动抑制效果,以流速稳定性为标准,获得了效果最佳的修圆参数组合。为了获得满意的脉动抑制效果,设计了一种用于抑制系统脉动的流体滤波器,根据滤波器的工作原理,研究了管道形状、通道尺寸和薄膜半径等因素对脉动抑制效果的影响规律。同时,利用Comsol软件对流体滤波器的性能进行仿真分析,依据脉动抑制效果,选择了最优的尺寸和结构。最后,以给定目标流速下的系统脉动抑制效果为目标,采用驱动电压波形修正与流体滤波器结合的脉动抑制方法,通过实验验证了抑制方法的有效性和可靠性。(本文来源于《苏州大学》期刊2015-06-01)

曹伟龙,田桂中[8](2014)在《微流体系统中微通道网络成形工艺研究进展》一文中研究指出微通道作为微流体系统的重要组成部分,是提高微流动性能的关键因素。现有微通道制作材料包括硅、石英和玻璃等无机材料,以及PDMS、PMMA、PC和环氧树脂等有机材料,而加工工艺主要有湿/干法刻蚀、热压成型、微/纳光刻技术、激光微加工和模塑法等类型。根据不同应用领域中微通道的功能需求和空间布置情况,可将微通道网络分为线性、平面和立体叁种类型,综述了不同类型微通道网络成形工艺的国内外研究现状,其中线性和平面微通道网络的制作与成形一般是同时完成的,工艺较成熟,而立体微通道网络需分步实现,难度较大。探讨了现有微通道网络成形工艺的不足和发展趋势。简要介绍了玻璃基仿生微通道及其网络成形工艺研究进展。(本文来源于《现代制造工程》期刊2014年12期)

吕泽,徐进良,余雄江,金武[9](2014)在《微流体系统中沸腾特性的研究进展》一文中研究指出通过分析微流体系统沸腾过程中两相流流型、压降特性和传热特性叁个关键问题,总结了微流体系统中沸腾特性的研究进展。分散流、间歇流和环状流是微通道的叁类基本流型。流型和传热分析中考虑了壁面润湿性、表面粗糙度及表面缺陷等因素。提出了横跨大尺度到微尺度的综合型流型图和压降预测方法的基本构想。微尺度相变传热领域还需要在流型转化界限、传热分区及预测、临界热流密度等方面进行深入研究,对新型通道结构、新的混合流体和新的应用背景下的特殊流体进行更为广泛的讨论,为微蒸发器的设计、制造及运行提供参考。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2014年11期)

唐晓亮,桑胜波,张文栋,李朋伟,胡杰[10](2014)在《一种新型微流体系统设计与合理性分析》一文中研究指出微流体系统作为一种可对流体进行精密控制、操作与检测的技术,其发展为细胞体外培养提供了新的平台,而且可与生物传感器结合构成微流体传感测试系统,大大提高细胞传感检测的精确性、一致性和稳定性。在微系统设计与制造的基础上,提出了一种新型微流体系统结构,应用COMSOL软件建立了微流体系统模型,通过对其流动特性的分析对比,优化了系统结构,系统地研究了其对细胞培养与检测的影响。结果表明:该结构既能实现细胞的长期培养;又能通过精确的微流控制,结合生物传感器,对不同时期或不同病态的细胞进行实时检测和分析。该研究对医用药物测试芯片与微流传感测试系统有着重要的意义。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2014年03期)

微流体系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本研究使用微流体液滴技术研究无机盐对甘氨酸多晶型的调控作用,选用氯化钠作为添加剂来研究无机盐离子对甘氨酸多晶型现象成核过程的影响。主要包括以下几点:1、考察氯化钠对甘氨酸溶解度性质的影响,设置常规温度区间,将溶解度曲线分区讨论,从晶型转变的角度研究甘氨酸溶解度曲线变化的趋势。2、本文使用微流体芯片技术批量生成单分散液滴,以单分散液滴为结晶器系统地研究微液滴中甘氨酸多晶型的热力学和成核动力学特性,研究氯化钠对甘氨酸多晶型的调控作用,并展开多组平行实验探究氯化钠浓度与微液滴中生成的甘氨酸多晶型的对应关系。将微液滴中产生稳定γ晶型的氯化钠临界浓度和常规结晶方法进行对比,说明微液滴结晶技术具备更加灵敏调控的优势。使用粉末X射线衍射仪测定多晶型的晶体结构。通过对比,考察微液滴中能够诱导产生单一γ型晶体的氯化钠添加量与常规方法下诱导产生单一γ型晶体的氯化钠添加量的区别,阐述微流体技术在多晶型成核过程调控方面具备更加灵敏便捷的优势。3、为了研究纳米级的微反应器中多晶型成核过程的选择性成核,我们使用微液滴方法研究多晶型的成核过程。分别使用微液滴方法测定了介稳区宽度和成核诱导期。继而从经典成核理论入手讨论甘氨酸多晶型成核过程的选择性,使用计算所得的成核参数来分析晶型转变过程中的发生变化。探究氯化钠在降低γ晶型成核能垒方面所起到的作用,研究其对成核过程的促进作用,对比考察常规结晶条件下生成的晶体其临界晶核表面张力值与微流体结晶所得临界晶核表面张力值的大小。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

微流体系统论文参考文献

[1].解智勇.两层微流体系统中的电动流动及传热分析[D].内蒙古大学.2019

[2].丁莉.添加剂对微流体系统中甘氨酸多晶型的调控作用研究[D].天津大学.2018

[3].邱瑶.微流体系统在抗原纳米载体中的应用研究[D].上海交通大学.2017

[4].丁家坚.微流体系统的设计与数值模拟[D].成都理工大学.2017

[5].吴雯婷,梁忠诚,仉乐.微流体系统流容特性的仿真研究[J].真空科学与技术学报.2016

[6].饶席.基于PECVD方法构建微流体系统及其催化性能研究[D].东南大学.2016

[7].吴宣.压电驱动微流体系统脉动抑制方法与实验研究[D].苏州大学.2015

[8].曹伟龙,田桂中.微流体系统中微通道网络成形工艺研究进展[J].现代制造工程.2014

[9].吕泽,徐进良,余雄江,金武.微流体系统中沸腾特性的研究进展[J].微纳电子技术.2014

[10].唐晓亮,桑胜波,张文栋,李朋伟,胡杰.一种新型微流体系统设计与合理性分析[J].传感器与微系统.2014

论文知识图

聚焦效果图内皮细胞接受不同预处理后,其上清液在...刘秋生等人获得的双层稳态对流的流场...微流体系统微流体系统内粪肠球菌生物膜的CL...5.84通道微流体系统管道开关...

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微流体系统论文_解智勇
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