面向微流体系统的玻璃基仿生微通道制备仪研制

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微通道作为微流体系统的核心组件之一,其制作工艺一直是微流体领域研究的热点。目前,国内外学者主要采用成型理论探索、制作实验研究、仿真分析验证相结合的方法研究和改进微通道的制作工艺。随着仿生学研究的不断深入,在研究生物组织机理的同时,由于其中大量自然微通道的存在,涉及到对微通道形貌的研究,为微流体系统研究提供了新的研究方向。  本文对前期建立的家蚕丝腺模型进行了优化,得到了仿生微通道模型。综合考虑仿生微通道对表面特性要求和工艺简单、低成本等因素,选择玻璃毛细管作为基体材料,通过对玻璃成型工艺和仿生微通道制备过程进行分析,研制了玻璃基仿生微通道制备仪,并对成型工艺参数进行了试验研究。本文主要完成了以下研究:  (1)在研究粘度、表面张力和弹性等影响玻璃成型特性因素基础上,分析了玻璃基仿生微通道制作工艺原理和工艺过程,提出了利用拉伸细化和吹制的方法制作仿生微通道,并完成了玻璃基仿生微通道制备仪的功能需求分析及总体方案设计;  (2)设计了制备仪的各部分结构,通过分析计算完成了主要元器件的选型,绘制制备仪设计图纸,经外协加工后,完成了制备仪的装配和调试工作。  (3)通过改变单一变量的方法,研究了各参数对玻璃基仿生微通道成型的影响。结合正交试验方法,进行了各参数对微通道成型过程影响的显著性研究,得到了各参数对成型影响显著性的先后顺序,为下一步优化工艺参数提供数据支持。
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