【摘 要】
：
微流控芯片因其微型化、成本低且易便携的特点,可以减小系统体积与能耗,使其在生物、化学、医学以及材料合成等领域中有着广泛应用。微混合作为微流控芯片的诸多功能之一,其在化学合成、生化分析与药物开发等领域有巨大潜力与市场,因而,使微流体高效快速混合的微混合器在当代微流控芯片研究中占有重要地位。本文综合声学驱动微流体具有良好的生物相容性与非介入性,提出以Rayleigh声表面波为驱动源的微混合器,该微混合
【基金项目】
：
吉林省自然科学基金-学科布局项目《基于水力与声辐射力耦合作用下的粒子多级分选机理及其微流控芯片构建方法研究》（项目编号:20170101136JC）； 吉林省教育厅“十三五”科技项目《基于声表面波超声振动的高频振动微混合器多相流混合机理及关键技术研究》（项目编号:JJKH20190140KJ）；
论文部分内容阅读
微流控芯片因其微型化、成本低且易便携的特点,可以减小系统体积与能耗,使其在生物、化学、医学以及材料合成等领域中有着广泛应用。微混合作为微流控芯片的诸多功能之一,其在化学合成、生化分析与药物开发等领域有巨大潜力与市场,因而,使微流体高效快速混合的微混合器在当代微流控芯片研究中占有重要地位。本文综合声学驱动微流体具有良好的生物相容性与非介入性,提出以Rayleigh声表面波为驱动源的微混合器,该微混合器结构简单,混合效果优异,利用数值模拟和颜色反应实验的方法验证其混合性能,并利用微混合器可控合成银纳米粒子验证其在化学合成领域的实际应用,本文具体内容如下:（1）概述声表面波及其特性,介绍产生声波的声表面波器件的结构与原理,确定其结构与材料,然后,对声波传播进入流体产生声流效应进行分析,最后对流体在声表面波作用下的力—声流力进行推导。（2）基于COMSOL与MATLAB对声表面波器件进行模态、谐响应及瞬态仿真,分析行波声表面波（TSAW）与驻波声表面波（SSAW）声波产生、传播以及作用流体的过程,分析TSAW与SSAW驱动流体混合原理;对TSAW微混合器与SSAW微混合器整体仿真,分析微混合器在不同峰峰值电压、不同入口流速下混合效果。（3）根据理论分析与仿真结果,设计制作TSAW微混合器与SSAW微混合器。首先采用MEMS制作技术对声表面波器件进行加工;随后根据声表面波器件尺寸与声波作用区域设计微流道系统模具,采用模塑法加工微流道;然后采用自然键合法键合声表面波器件与微流道系统得到微混合器样机。（4）利用红蓝墨水颜色反应可视化表征微混合器混合性能,对其进行实验测试。首先设计实验方案并搭建实验平台,对声波衍射进入流体产生声流效应进行表征与测试,最终通过调整注射泵与信号发生器进行颜色反应实验。依托TSAW微混合器与SSAW微混合器进行红蓝墨水颜色反应,实验结果表明:在入口流量一定时,随着峰峰值电压的增大,红蓝墨水混合变好;在峰峰值电压一定时,随着入口流量的增大（即声表面波作用时间减小）,红蓝墨水混合效果变差。（5）依托本文设计的TSAW微混合器与SSAW微混合器,控制硝酸银与葡萄糖氧化还原反应程度实现可控合成银纳米粒子,通过对峰峰值电压、入口流速等实验参数的调节,成功制备形貌较好、单分散性良好以及粒径偏差较小的银纳米粒子。
其他文献
湖南省养牛业的养殖模式正处于规模化转变期,病原体的多重感染在牛群中常见,给牛的养殖造成较大的威胁。为了解湖南省养牛业现状,本文对多个牛养殖场进行了问卷调查。为了解湖南省规模牛场主要疫病牛病毒性腹泻（BVD）和牛传染性鼻气管炎（IBR）、牛结核病、牛副结核病等4种疫病的感染和流行状况,于2019年10月-12月从湖南省14个市州收集了来自74个不同规模牛场牛血清样品,共770份,采取ELISA检测方
目的:观察银羚清热方联合磷酸奥司他韦颗粒治疗儿童流行性感冒（风热犯卫证）的临床疗效,评价其有效性。方法:选取2018年1月至2019年2月于河北省中医院儿科门诊就诊,符合纳入标准的90例流感患儿为观察对象,按数字随机表法分为治疗组和对照组。对照组:磷酸奥司他韦颗粒口服。治疗组:对照组基础上加服银羚清热方。疗程均为5天。观察并记录中医单项症状积分、中医证候总积分、中医症状缓解时间、发热症状改善时间、
随着信息技术的普及与现代化,产品信息逐渐透明。同行竞争除产品质量和价格外,还涉及包括售后保修服务等在内的非价格竞争。因此,为降低企业竞争压力,保修策略研究应运而生。仅依靠厂家或用户独立开展维修保障工作,容易造成维修保障资源的不合理配置且经济性较差,很难满足保障需要,影响装备的可用度。故在现有修复性维修为主的保修策略基础上,引进预防性维修工作,研究免费保修、比例保修、延长保修等组合策略,对于实现尽可
无齿轮磨机是当今矿山设备大型化、节能化发展趋势下的产物,具有大功率、效率高、耗能少、可靠性强的优点。本文在国家自然科学基金项目“多履带行走装置机电耦合动力学及自适应控制”（No.51775225）的支持下,对无齿轮磨机驱动的关键技术进行了研究,对驱动用电机进行结构和电磁设计;搭建了无齿轮磨机驱动的矢量控制系统,对其调速性能与抗负载扰动能力进行分析;建立了无齿轮磨机的机电耦合模型,并对仿真结果进行了
目的:通过检测卵巢储备功能下降（diminished ovarian reserve,DOR）模型大鼠血清激素水平、氧化损伤相关指标、细胞凋亡及卵巢组织肿瘤抑制因子p53（Tumor suppressor p53,p53）、周期蛋白依赖激酶抑制因子p21（Cyclin-dependent kinase inhibitor p21,p21）和核因子相关因子-2（nuclear factor-E2-r
随着我国农业机械逐渐向智能化方向发展,对于农业机械性能及功能的要求逐渐提高。动力换挡拖拉机作为智能机械的代表,有着在不间断动力的情况下平稳换挡的特点,能够在高速、重载等工作环境下平稳工作。由于负载换挡过程中传动系统内的摩擦损失大部分转换为热损失,因此为延长变速器的使用寿命,对传动系统内主要传动部件的摩擦热损失及润滑系统结构的优化设计非常必要。基于动力换挡变速器主、副传动装置的传动路线,确定变速器内
【目的】研究北京地区妇女孕期膳食炎症指数水平,探讨膳食炎症指数与妊娠结局的相关性。【方法】以2018年4月至2019年4月在北京市昌平区妇幼保健院进行产检的孕妇为研究对象,符合入组标准的孕妇由经过专门培训的调查员对其进行问卷调查,收集孕妇的基本信息、生育史和本次妊娠情况,采集孕妇外周静脉血测定血液中炎症因子水平,以半定量食物频率法收集孕期膳食摄入信息,并以此计算孕期膳食炎症指数。调查所得结果采用E
刀具与被加工产品是加工系统的重要组成部分,两者在相对运动中去除多余材料完成产品生产,刀具性能与产品质量相互作用,因此,刀具更换策略的制定不仅要考虑刀具自身性能变化,还要考虑与该过程有关的产品质量,通过分析加工过程中两者相互影响才能得到符合工程实际的更换策略。针对目前忽略刀具状态与加工产品质量间的相互影响、仅基于刀具单一失效模式制定刀具更换策略带来的偏差,本文提出一种综合加工产品质量与刀具状态间相互
射击作为一项专业性强、技术含量高的运动项目,在竞技体育以及军事训练领域都发挥着关键的作用。目前,主流的射击训练方式为静态固定目标的打靶射击训练,难以营造出真实对抗氛围,且存在一定的安全隐患。因此,如何通过人机对抗方式进行动态射击训练,具有重要的研究意义以及实际应用价值。本文基于深度学习理论以及智能决策控制方法,设计了基于人机对抗模式的射击对抗训练系统,并对系统的决策与跟踪方法进行了研究。本文主要研
截止2019年,中国不孕症患者总数达到约5000万人,平均每8对夫妇中就有一对夫妇存在生殖障碍。生育是如此复杂的一个问题,一方面,它关乎着一个国家与社会的未来,另一方面,它又关乎着个人和家庭的隐私。对于不孕症女性患者来说,不孕带给她们的影响远超过作为一个疾病的意义。但目前,不孕女性关于疾病的叙述和解释仍然处于失语与半失语状态中。近年来身体社会学成为社会学理论中的新分支,身体有着自然和社会双重属性,