實驗名稱：功率放大器在超疏水表面非接觸式操控液滴及表面增強拉曼散射高通量測量中的應用

　　實驗內容：在本研究中，我们介绍了一种创新的非接触式声学镊子（CAT），用于在超疏水表面操控液滴。该技术通过在超声换能器与超疏水基材之间形成超声驻波，实现了无需物理接触即可操控液滴。我们展示了即使是体积小于20微升的微小液滴，也能在半空中进行三维操作，而体积高达500微升的较大液滴则可以被捕获并进行平面内操作。实验结果证实，CAT能够有效地在多种超疏水衬底上操控不同成分和体积的液滴，为高通量表面增强拉曼散射等应用提供了一种高效、通用且避免交叉污染的液体处理完美真人投注。

　　研究方向：超聲懸浮

　　測試設備：ATA-1220D功率放大器、信號發生器、超聲換能器等。

　　圖1：實驗裝置圖

圖2：高通量表面增強拉曼散射實驗

　　實驗過程：

　　我们使用配备手动xyz载物台的定制平台进行所有液滴操作实验，如图1所示。使用一组3D打印模具将直径为10mm、谐振频率为38kHz的超声换能器固定在载物台的z轴上。为了为超声换能器供电，我们使用由函数发生器产生并由功率放大器放大的38kHz正弦信号。超疏水表面放置在xy载物台的顶部，使我们能够手动调整超声换能器和超疏水表面之间的距离，以产生驻波，以实现可靠的液滴操作。图2展示了高通量表面增強拉曼散射實驗的流程，携带高度稀释的水性分析物的液滴与碳和银纳米颗粒相互作用，在声波镊子的受控运动操纵下，颗粒从衬底上分离，由于银纳米颗粒的等离子体特性，拉曼测量的灵敏度更高。测量后，将第一个液滴移开，然后使用声波镊子将第二个液滴操纵到所需的检测点，从而能够分析不同的液滴。

　　實驗結果：

　　圖3：超疏水紙上的多個液滴的處理

圖4：分別含有10μM和1mM羅丹明6G（R6G）的兩個液滴的拉曼信號

　　图3展示了超疏水紙上的多個液滴的處理，体现了CAT精确和选择性液滴操纵的能力。（A）使用非接触式超声在超疏水表面上形成三个液滴的图案。（B）由六个绿色液滴环绕的红色液滴的选择性运输。（C）用超声合并两个液滴可增强混合。（D）多个液滴的连续运输和合并。（E）使用CAT将三个液滴与醋、石蕊和碳酸钠连续聚结。图4显示了分別含有10μM和1mM羅丹明6G（R6G）的兩個液滴的拉曼信號。第二个液滴的浓度为1mMR6G，在SERS谱图中表现出明显的R6G峰。然而，第一个液滴的浓度为10μMR6G，产生的光谱噪声相对较�。�因此难以检测典型的R6G峰。此外，去除这两个液滴后获得的空白衬底信号（如图4B中的黑线所示）表明，一旦液滴被声镊子处理掉，超疏水表面上就没有残留材料。整个检测过程在1分钟内完成。这一结果证明了声镊在超疏水衬底上成功应用于基于液滴的SERSs，从而实现了高通量测量。

　　功率放大器推薦：ATA-1220E寬帶放大器

　　圖：ATA-1220E寬帶放大器指標參數

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