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(xù)相與分散相之間存在的界面張力使之達到失穩(wěn)。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(xù)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(shù)Ca 這一重要的動力學常數(shù),Ca=μU/ γ,即:體系粘性力與界面張力的比,其中μ表示連續(xù)相粘度,U表示連續(xù)相流體速度,γ表示兩相之間的界面張力。在低毛細管數(shù)下,界面張力占據(jù)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(shù)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(nèi)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(zhì)。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(xiàn)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(qū)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(wěn)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