【摘要】:当偶极矩位于不匀称电场中时,在微粒两边局部电场强度的不同会产生一个净力,这个净力被称为介电电泳力。对于液态金属镓基合金,Re[K(ω)]趋近于1,因此在不均匀的电场中,液态金属液滴恒受阳性介电电泳力,也就是说,液滴会趋近于电场强度高的地方。这种特性为液态金属微液滴在微流道中的操控提供很好的途径。图6.22液态金属液滴在不同电极结构下的介电电泳操控及对应的液滴跟踪路线[17]
根据介电电泳理论[16]:FDEP=2πεmRe[K(ω)]a3▽,位于非匀称电场E中,半径为a的中性微粒,会由于介电极化的作用而产生平移运动。这里,Re[K(ω)]为Clausius-Mossotti(CM)因子的实数部分。产生在微粒上的偶极矩可以由两个带电量相同但极性相反的电荷来表示,当它们在微粒界面上不对称分布时,产生宏观的偶极矩。当偶极矩位于不匀称电场中时,在微粒两边局部电场强度的不同会产生一个净力,这个净力被称为介电电泳力。由于悬浮于媒介中的微粒与媒介有着不同的介电能力(介电常数εm),微粒会向电场强度更强的方向移动,称为阳性介电电泳,或者向着更弱的电场强度的方向移动,称为阴性介电电泳。
对于液态金属镓基合金,Re[K(ω)]趋近于1,因此在不均匀的电场中,液态金属液滴恒受阳性介电电泳力,也就是说,液滴会趋近于电场强度高的地方。这种特性为液态金属微液滴在微流道中的操控提供很好的途径。通过设计并制作相应芯片,以连续相为不导电的硅油,分散相为镓铟合金,并补充NaOH溶液去除产生液滴的氧化膜,可以得到大小均匀的液态金属微液滴[17]。如图6.22所示,在流道两边施加不均匀的交流电场,可实现金属液滴的操控。实际操控证明,缩短电极长度,增加电极数量可以实现液滴较好的操控。(www.xing528.com)
图6.22 液态金属液滴在不同电极结构下的介电电泳操控及对应的液滴跟踪路线[17]
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。