新型电磁铁驱动的撞针式微滴喷射装置

液滴喷射技术具有广泛的应用前景和技术优势,结合现有技术设计了一种能够实现有效的微滴喷射的装置,该装置基于电磁铁驱动,采用撞针式结构。本装置包括电磁铁、滑轨、撞针、喷嘴、弹簧、垫圈等几个主要部分,通过电磁铁驱动撞针撞击喷嘴从而使液滴从喷嘴中喷射出。整体而言其结构简单、成本较低、易于加工,可实现液滴稳定喷射。以甘油溶液(丙三醇)作为喷射实验材料,进行了多粘度溶液及多种喷嘴直径的喷射实验,并对实验结果进行分析,总结了该装置液滴喷射的相关性能,实现了粘度为0~1 410 mpas的多种粘度液滴的稳定喷射,丰富了微滴喷射装置的结构设计。

基于石蜡打印的PDMS微流控芯片制备及实验应用

介绍了一种基于数字化石蜡液滴微喷射技术制作微流控芯片的方法及其应用,制作的聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流控芯片可用于微液滴的生成和两相流的微混合。实验所需玻璃微喷嘴制备简单、成本低廉。石蜡阳模的形状可自主设计,通过调节驱动电压、驱动频率和加热温度可控制石蜡液滴尺寸及石蜡线宽。利用此方法在石英玻璃基底上打印出石蜡阳模,通过PDMS溶液浇注、固化、倒模、清洗再与石英玻璃基板键合等一系列工艺,最终可实现不同内径、不同流道形状的PDMS芯片,制作过程方便快捷,成品质量较好,设计自由度较高。最终通过调整系统各项参量制作出流道内径约为235μm的PDMS微流控芯片,并利用所制作的十字型流道PDMS微流控芯片生成了微液滴,用螺旋形流道的PDMS微流控芯片完成了亮蓝、柠檬黄两种颜色水溶液的微混合。

基于组合式微流控芯片的双核液滴制备方法研究

构建了一种基于微型接头组合毛细管的微流控芯片用于双核液滴的制备。T型微流控芯片由T型接头及玻璃毛细管组合而成。此微流控芯片可生成高通量、高均匀度的液滴,且无需对通道进行疏水或亲水化处理即可生成水包油型(O/W)或油包水型(W/O)液滴,芯片可重复利用,可靠性高。利用COMSOL建立三维仿真模型,对T型接头内部圆截面通道生成液滴过程进行了仿真。采用T型微流控芯片,通过改变连续相流量及分散相流量,得到了高通量、高均匀度的W/O型液滴。十字型微流控芯片由十字型接头及玻璃毛细管组合而成,利用十字型微流控芯片生成了两种不同颜色排列的W/O型液滴。在此基础上,利用十字型-T型组合微流控芯片,通过调节外相流体流量对双色液滴进行包裹,制备得到水包油包水型(W/O/W)双核液滴。本研究提供了一种无需专业设备即可在短时间内简便、低成本地生产双核液滴的方法。