极端润湿性表面液体无泵运输研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sunyanzi168168168
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
液滴的操作诸如转移、分离、混合、运输等具有很高的实际应用价值,极端润湿性表面上液滴的无泵运输因其能在无能耗条件下实现对液滴的有效操作而在生化分析、微流体系统等领域具有较高研究价值和应用前景。针对目前极端润湿性表面液体无泵运输研究中存在的制备方法繁琐、成本较高、抗重力运输能力差、可运输液体种类有限等问题,论文提出采用掩膜辅助大气压冷等离子体射流进行流润湿性改性处理的方法实现“亲液-疏液”无泵运输功能表面的制备,并通过对亲液区域形状的设计实现空气中水滴的无泵运输以及水中多种油滴的无泵运输。主要的研究工作和结果如下:  (1)采用氯化铜(CuCl2)水溶液对铝基体进行化学刻蚀,制备出超疏水所需的微纳米结构,用硬脂酸乙醇溶液对刻蚀后的铝基体进行低表面能修饰,获得超疏水铝表面。试验研究了刻蚀时间对润湿性的影响规律,结果表明,当刻蚀时间为10 s时,可获得接触角约为160°,滚动角小于1°的低粘附超疏水表面。  (2)采用大气压裸电极气体放电方式产生的氮冷等离子体射流进行铝基超疏水表面的改性研究。试验研究了等离子体射流改性的时间对润湿性的影响规律,测试了改性获得的空气中超亲水表面及水下超疏油表面的时效性。结果显示,等离子体射流处理70 s即可获得对水接触角为0°的超亲水表面,该样品无法在空气中保持长期超亲水性,但可在水下保持长期超疏油性。  (3)利用掩膜辅助等离子体射流改性的方法制备出具有超亲水-超疏水特性的无泵运输功能表面,并进行水滴的无泵运输试验。结果表明,当水滴滴在等宽的超亲水轨迹上时,水滴可在重力的驱动下沿着超亲水轨迹运动,通过对简单超亲水轨迹的组合,实现了在滴液区任意位置的水滴皆可被收集并运输到目标区;具有楔形结构的超亲水轨迹可使水滴沿着轨迹抗重力运输;通过对超亲水轨迹的设计,制备了多种功能化运输表面,可实现水滴的定域铺展、水滴的分流运输以及水滴的汇合运输等操作。  (4)根据空气中的超亲水表面在水下超疏油这一理论基础,利用掩膜辅助等离子体射流改性的方法制备出水下具有超亲油-超疏油特性的无泵运输功能表面,并在水下进行油滴的无泵运输试验。结果显示,油滴可在重力的驱动下沿着等宽的超亲油轨迹由上向下运输;楔形结构的超亲油轨迹可实现油滴的由下向上抗重力运输;通过对掩膜的设计,可实现水下油滴的定域铺展及分流运输等操作。
其他文献
近年来在经济快速发展的进程中,建筑企业的规模不断扩大,经济效益有所提升.但是,受到诸多因素的影响,建筑工程施工管理还面临很多难题,导致管理工作的难度增加,不能确保施工
学位
在自然界中,很多动植物存在具有特殊微观形貌的疏水性表面,这些生物体表面所展现出的润湿特性已经成为生物医用领域的研究热点,而钛合金由于具有良好的抗腐蚀性和生物相容性成为
利用酚类物质、卤代物、硝基芳烃三大类水源致变物对杜氏盐藻生长阻碍情况进行初步的研究,探讨了各类物质单独对杜氏盐藻生长阻碍的毒性作用及其共存时对杜氏盐藻生长阻碍的
该文由两部分组成:Ⅰ.单宁化合物结构和反应性的分子模拟.单宁传统上用于制革,一般指的是分子量在500~3000之内的植物多酚.单宁的多元酚结构赋予了它与蛋白质、多糖、生物碱、微
21世纪,随着计算机技术的不断发展,数字印刷已经在世界范围内掀起了热潮,成为当今印刷技术发展的一个焦点。它不同于以往的传统印刷,全数字化的生产方式给印刷行业带来更多的机遇
该文对龙须草自催化乙醇浆的TCF漂白进行了研究,通过试验,提出了一种可行的漂白流程:(Op)(Op)ZP流程,并着重研究了这种流程的漂白机理.该文还利用紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)
聚合物微流控芯片在生物医学等领域有广泛应用,主要成型工艺为热压成型及注塑成型,其中,具有微尺度结构的模具镶块制作是模具制造的关键。除了采用 LIGA、UV-LIGA工艺制作镍基微
《电工技术》作为一门涉及领域广又内涵多的专业基础课,多年来的教学工作实践要求亟待解决如下问题:(1)该课程学时数少,而讲授范围及板书内容多;(2)未能采用现代教育手段和技
该文首先介绍了国内外计算机辅助教学(CAI)技术的发展历程及趋势,分析了《机械设计基础》课程的教学特点及当前CAI软件中存在的问题,同时提出了解决问题的思路.进一步阐明了