使用压力驱动的数字微流控(OB1压力控制器)
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使用压力驱动流动的数字微流控介绍
在毛细管或微流体装置内产生液滴通常会遇到两个问题:
(1)液滴需要平衡时间才能变得稳定
(2)液滴尺寸根据施加的流速和所用材料而振荡
这些影响取决于流速驱动的流量和材料的弹性(导管、注射器、器件等)之间的结合。这些问题可以通过使用压力驱动流而不是注射泵来克服,因为压力驱动流不会瞬间振荡和移动。
大多数研究人员实际使用注射泵,是因为压力控制器需要安装压缩空气管路或空气压缩机。出于这个原因,我们现在提出了直观且独立的仪器,它们既能产生压力又能以低至100μbar的精度进行压力调节。
例如,下面的介质显示了使用 压力驱动流 的简单液滴发生器装置:
Elveflow压力源产生的微流体液滴。
时间响应的演示
液滴尺寸对压力驱动流指令变化的快速响应
压力指令变化6秒后(Pwater从80mbar到90mbar),液滴尺寸发生变化并形成另一个均匀的液滴序列:
为什么在使用注射泵来控制流量时,液滴尺寸和流速会变小?
允许注射泵的无限旋转的步进电机产生周期性的振动,这些振动传递到注射器活塞平移,然后产生流速的周期性变化。这些流速的周期性变化引起液滴尺寸和位移速度的变化。
与注射泵相反,压力发生器不会产生振动,因为压力通过压力控制器进行调节。
为什么在改变注射泵的流量时,液滴产生需要一些平衡时间才能成为稳定的?
更改注射泵的流速时,器件中的压力会缓慢变化。压力的增加部分地被流体系统(注射器,导管,器件等等)的变形所吸收。然后,毛细管中的流速仅在流体系统完全变形后才稳定。根据系统弹性和流速,稳定可能需要几分钟或几小时。
利用压力驱动的流动,压力几乎是瞬间在整个流体系统中变化,从而导致流速和液滴均匀性几乎是瞬时稳定。
当使用注射泵时,减少流动的稳定时间的另一种解决方案是降低流体系统的弹性。例如,您可以使用玻璃注射器和玻璃毛细管。由于流体系统具有较低的弹性,该方法减少了流速的稳定时间,但增加了注射泵对流速的振荡效应,因为流体系统不再作为注射泵流动稳定剂微流体套件起作用。
Form’s authors: F. Bertholle, G. Velvé Casquillas
液滴产生套装:专门用于满足研究人员Z常见的液滴生成需求
主要特点:
(1)高达10000个/秒
(2)液体流量:0.1 μL/min到5 mL/min
(3)液滴尺寸分散:0.3%
(4)液滴含量的变化:100 ms
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