Aigtek科普:淺談微流控技術發展及技術特點
微流控技術(LabonaChip):是一種使用微通道處理或操控微小流體的技術。是一門涉及化學、流體物理、微電子、新材料、生物學和生物醫學工程的新興交叉學科技術。在醫療診斷、生化分析、化學合成、環境監測等領域應用前景廣闊。

一、關于微流控技術的發展
微流控技術的發展具體分爲3個階段:
第一階段(1990年-2000年):該階段微流控芯片被認爲是化學分析平台,往往和“微全分析系統”概念一起使用。

第二階段(2000年-2006年):學術界和産業界越來越清楚地意識到微流控芯片遠超“微全分析系統”這一概念,是一種極其重要的平台。

第三階段(2006年至今):2006年Nature雜志發表一期題爲“芯片實驗室”的專輯,其編輯部的社評認爲微流控可能成爲“這一世紀的技術”。直到現在,該技術的發展日新月異。
二、微流控技術的特點
1、層流
微流控芯片中通道尺寸。10-1000μm),流體流速。虼耍话阏J爲微流控芯片中流體的流動具有低雷諾數的特點,屬于層流流動。

微流控芯片中的層流現象
2、慣性遷移
粒子的慣性遷移最早由SegreG和Silberberg于1961年發現在圓管流中,層流中的懸浮顆粒在垂直于主流方向發生側向遷移至距管軸線大約0.6倍半徑處(該現象也被稱爲管狀收縮效應)。微通道中的粒子受到流體的拖曳而加速,在垂直于主流方向存在慣性升力使微粒遷移到相應的“平衡”位置。

微粒的慣性遷移
3、迪恩流
在彎曲通道中,由于曲率的存在,流體經過彎道時,離心力和徑向壓力梯度的不平衡致使流道中心線處流體向外流動,封閉流道中爲了滿足質量守恒,靠近外壁面處流體將沿著流道在上下底面回流,于是在垂直主流動方向上産生了兩個旋轉方向相反的渦,該現象被稱爲迪恩(Dean)流或二次流。但一些特殊的直通道結構在低雷諾數下也能誘導該現象的發生。

微通道中的迪恩流
ATA-2161電壓放大器

在微流控實驗中我們需要解決衆多問題,其中如何實現大電壓的穩定輸出就是其中之一。ATA-2161高壓放大器,可輸出1600Vp-p(±800Vp),可實現交直流信號放大,帶寬DC~150kHz,40mAp,在微流控、MEMS等一衆前沿學科研究中有著長足的應用。

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