罗智杰,罗健坤,路亚旭,赵稳稳,谢淑婷,周国富

• 1:华南师范大学华南先进光电子研究所
• 2:深圳市国华光电科技有限公司
• 3:深圳市国华光电研究院

摘要(Abstract)：

基于介电润湿效应的数字微流控技术是近年来出现的一种能够在平面上操控体积为微升、纳升级别液滴的新技术。针对目前对微流控精准驱动与控制的迫切需求,从介电润湿驱动机理分析入手,开展微量液滴驱动理论研究,设计实现了一款低电压驱动微流控芯片。同时通过建立液滴模型与分析液滴连续运动的特性,提出一个改进的芯片-液滴等效电容系统模型。根据这个模型,设计一套高智能化和精确度的液滴运动定位反馈系统。液滴移动实验表明设计的液滴定位反馈系统能精确地定位液滴当前的运动位置与状态。实时地把定位信息准确地反馈到驱动系统,提高了液滴移动的连续性和液滴移动速度。

关键词(KeyWords)： 介电润湿;微流控;等效电容系统;液滴驱动理论;液滴模型;液滴运动定位

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家重点研发计划项目资助(2016YFB0401502);; 教育部“长江学者和创新团队发展计划”(IRT13064);; 广东省引进创新科研团队计划资助(2011D039);; 广东省科技计划项目资助(2014A030308013);广东省科技计划项目资助(2014B090914004);广东省科技计划项目资助(2016B090918083);; 广东省引进第四批领军人才专项资金项目资助(2014年);; 深圳市科技计划项目资助(201507213000077)~~

作者(Author): 罗智杰,罗健坤,路亚旭,赵稳稳,谢淑婷,周国富

DOI: 10.16652/j.issn.1004-373x.2018.08.005

参考文献(References)：

• [1]方肇伦.微流控分析芯片的制作及应用[M].北京:化学工业出版社,2005.FANG Zhaolun.Fabrication and application of microfluidic chip[M].Beijing:Chemical Industry Press,2005.
• [2]吴平.液滴微流控的实验应用和理论研究[D].合肥:中国科学技术大学,2014.WU Ping.Experimental application and theoretical study of droplet microfluidic control[D].Hefei:University of Science&Technology of China,2014.
• [3]刘传森.基于微流控芯片的微井及液滴阵列细胞捕获方法研究[D].北京:清华大学,2011.LIU Chuansen.Study of microwell and droplet array cell capture based on microfluidic chip[D].Beijing:Tsinghua University,2011.
• [4]于帅.微流控中液滴的形成与操纵机理及其实验研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2013.YU Shuai.Formation and manipulation mechanism and experimental study of droplet in microfluidic control[D].Harbin:Harbin Institute of Technology,2013.
• [5]WU H,WHEELER A,ZARE R N.Chemical cytometry on a picoliter-scale integrated microfluidic chip[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2004,101(35):12809-12813.
• [6]REN H.FAIR R B,POLLACK M G.Automated on-chip droplet dispensing with volume control by electro-wetting actuation and capacitance metering[J].Sensors and actuators B:chemical,2004,98(2/3):319-327.25
• [7]GONG J,KIM C J,et al.All-electronic droplet generation onchip with real-time feedback control for EWOD digital microfluidics[J].Lab on a chip,2008,8(6):898-906.
• [8]SHIN Y J,LEE J B,et al.Machine vision for digital microfluidics[J].Review of scientific instruments,2010,81(1):014302.
• [9]SHIH S C,FOBEL R,KUMAR P,et al.A feedback control system for high-fidelity digital microfluidics[J].Lab on a chip,2011,11(3):535-540.
• [10]FOUILLET Y,BERTHIER J,BLERVAQUE R,et al.EWOD digital microfluidics for lab on a chip[J].Lab on a chip,2007,14(2):2821-2826.
• [11]ROQUES-CARMES T,HAYES R A,FEENSTRA B J,et al.Liquid behavior inside a reflective display pixel based on electrowetting[J].Journal of applied physics,2004,95(8):4389-4396.