簡述微流控液滴技術的生成
微液滴的生成,其主要過程是如何施以足夠大的作用力以擾動連續相與分散相之間存在的界面張力使之達到失穩。通常,當待分散相某處施加的力大于其界面張力時,該處微量液體會突破界面張力進入連續相中形成液滴。在微尺度下,界面張力和粘性都起著非常重要的作用。通常引入毛細管數Ca 這一重要的動力學常數,Ca=μU/ γ,即:體系粘性力與界面張力的比,其中μ表示連續相粘度,U表示連續相流體速度,γ表示兩相之間的界面張力。在低毛細管數下,界面張力占據主要地位,液滴在傳輸過程中趨于形成球形來減少液滴的表面積。相反,在毛細管數較大時,粘度起主要作用,液滴在傳輸過程中容易變形,拉伸成不對稱形狀。另外,微流控通道內壁的親水疏水性對生成O/W或W/O液滴也有影響,疏水性微通道有利于生成W/O液滴,而親水性通道有助于生成O/W液滴。通常對聚合物如聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane;PDMS)作為基底材料的微通道進行氧等離子處理,可以改變通道的親疏水性質。在兩不溶相中加入表面活性劑也有助于獲得O/W和W/O液滴。
一般通過采取以下技術途徑來實現微流控液滴的生成。
一、水動力法
1、T型通道法(T-junctions）
2、流動聚焦法(Flowfocusing)
3、共流聚焦法(Co-flowing)
二、氣動法
氣動法是通過外部施加的氣體壓力作為剪切力和驅動力來生成液滴的一種方法。
三、光控法
利用光場力操縱微流動中的粒子是微流控領域的一種實用方法。
四、電動法
施加電壓于狹窄空間中的流體上也能使之失穩而形成液滴。
標簽: 微流控 液滴技術 生成
- 上一條微流控細胞芯片的微型化與集成化
- 下一條微流控芯片中的流體流動