小雷诺数流体温度场梯度、压力场分布、微流体驱动与混合过程影响微流体系统结构优化设计和新型微流体传感器的探索。项目完成工作有(1)将微分干涉显微测量与偏振光移相技术相结合,提出偏振移相微分干涉显微测量方法,进行小雷诺数流体折射率系数梯度场测量;建立了反射式和透射式偏振移相微分干涉显微系统试验平台,旋转检偏器进行相位调制,五幅移相算法计算相位。实验误差分析表明,该方法测量微流体管道中折射率系数分辨率能达到×10-5,对应温度测量分辨率0.1℃;Nomarski棱镜和物镜参数决定测量空间分辨率达到0.83μm。(2)实验分析微管道中压力梯度对双T形微流控芯片进样过程和分离结果的影响设计微量液体进样器最小进样量为1μl,对应微管道中0.6Pa压力分辨率,实验表明微流控芯片储液池液面调整会引起样品进样量和分离结果偏差、区带展宽等现象。(3)基于交变电渗流微流体驱动控制与混合效应研究分析交变电场参数、电极对数、电极间距等与微流体运动速度、混合效率之间的关系,提出基于交变电渗流的微流体微泵、微混合器。项目研究结果为小雷诺数流体参数测量,以及纳米尺度流体物理量研究提供了新的思路。
英文主题词Microfluidics;Differental Iinterferometry Contrast;Polarized PhaseShiftingInterferometry;Asymmetric Microelectrodes;Microchip