Principles of Surface-Directed Liquid Flow in Microfluidic Channels
摘要:
为了引导微通道内的液体流动,使用自组装单层膜(SAMs)结合多流层流法或光刻法对表面自由能进行了图案化。在光刻法中,设计并合成了两种可光刻的 SAM。通过接触角和 X 射线光电子能谱分析证实了这一点。使用上述任一种图案化方法,我们都表明,只有当压力保持在临界值以下时,水性液体才会沿着亲水通道流动;液体被称为被虚拟壁限制。我们通过分析得出了液体在表面图案通道中流动的几条原理,并通过实验进行了验证。这些原理包括:虚拟壁可承受的最大压力、可支持自发流动的亲水通道临界宽度、外部压力下液流的最小宽度、可引入亲水通道而液体不会越过亲水-疏水边界的临界曲率半径,以及在最大压力下两股液流保持分离的最小距离。实验结果与分析预测结果十分吻合。
Principles of Surface-Directed Liquid Flow in Microfluidic Channels
摘要:
为了引导微通道内的液体流动,使用自组装单层膜(SAMs)结合多流层流法或光刻法对表面自由能进行了图案化。在光刻法中,设计并合成了两种可光刻的 SAM。通过接触角和 X 射线光电子能谱分析证实了这一点。使用上述任一种图案化方法,我们都表明,只有当压力保持在临界值以下时,水性液体才会沿着亲水通道流动;液体被称为被虚拟壁限制。我们通过分析得出了液体在表面图案通道中流动的几条原理,并通过实验进行了验证。这些原理包括:虚拟壁可承受的最大压力、可支持自发流动的亲水通道临界宽度、外部压力下液流的最小宽度、可引入亲水通道而液体不会越过亲水-疏水边界的临界曲率半径,以及在最大压力下两股液流保持分离的最小距离。实验结果与分析预测结果十分吻合。