Изготовление, эксплуатация и визуализация потока в поверхностных акустических волнах управляемой акустической противотоком Microfluidics

Одна из задач, стоящих перед продолжением микрожидкостной сообщества является необходимость иметь эффективный механизм накачки, который может быть уменьшен для интеграции в действительно портативным микро-всего-системного анализа (μTAS'S). Стандартный макроскопических насосных систем просто не в состоянии обеспечить необходимый для портативности μTAS, в связи с неблагоприятными масштабирование объемного расхода, как размер канала уменьшается до микрона или ниже. Напротив, пилы пользуются все большей интерес как жидкость исполнительных устройств и появляются как перспективное направление для решения некоторых из этих ^1,2 проблемами.

ПАВ было показано, что обеспечивает очень эффективный механизм переноса энергии в жидкости ^3. Когда ПАВ распространяется на пьезоэлектрической подложке, например, ниобата лития (LN), волна будет излучаться в жидкость на своем пути под углом известный как Рэлея углом θ = _R грех722; 1 (с _{ж / б ы),} в связи с несоответствием скорости звука в субстратом, в _с, и жидкость _F C. Эта утечка излучения в жидкости вызывает волну давления, которая приводит акустического течения в жидкости. В зависимости от геометрии устройства и мощности, подаваемой на устройство, этот механизм был показан для приведения в самых разнообразных на чипе процессов, таких как перемешивание жидкости, частицы сортировки, распыление, и насосных ^1,4. Несмотря на простоту и эффективность исполнительных microfluids под флюсом, есть только небольшое количество ПАВ приводом микрожидкостной перекачивающих механизмов, которые были продемонстрированы на сегодняшний день. Первая демонстрация была простой перевод свободных капель размещены на пути распространения ПАВ на пьезоэлектрической подложке ^3. Этот новый метод вызвал большой интерес к использованию в качестве ПАВ микрофлюидном метод приведение в действие, однако, было еще существует потребность в жидкости, чтобымогут работать через закрытые каналы-более трудной задачей. Tan и соавт. Продемонстрировали насосной внутри микроканала, который был лазерной абляции непосредственно в пьезоэлектрической подложки. По геометрические модификации по отношению к каналу и IDT размеры, они смогли продемонстрировать как единый и смешивание потоков ^5. Стекло и соавт. Недавно продемонстрировали метод перемещения жидкости через микроканалов и микрожидкостной компонентов путем объединения SAW приводом вращения с центробежными микрофлюидики, как демонстрация истинных миниатюризации популярных Лаборатория на CD-концепции ^6,7. Тем не менее, только полностью закрытый SAW приводом насосный механизм, который был продемонстрирован остается Cecchini соавт. ПАВ с управляемой акустической противотоком ^8-в центре внимания этого видео. Она эксплуатирует атомизации и слияния жидкости и закачки ее в закрытый канал в направлении, противоположном направлению распространенияОА волны. Эта система может привести к удивительно сложные потоки внутри микроканала. Кроме того, в зависимости от геометрии прибора, он может предоставлять широкий спектр технологические схемы, от ламинарного потоков на более сложные режимы характеризуются вихрей и накопление частиц-доменов. Возможность легко влиять на характеристики потока внутри устройства показывает возможности для продвинутых на кристалле частицы манипуляции.

В этом протоколе мы хотим прояснить основные аспекты практического на ПАВ микрофлюидики: изготовление устройства, опытная эксплуатация и визуализация потока. Пока мы явного описания этих процедур для изготовления и эксплуатации SAW устройствами, управляемыми акустических противотоком, эти участки могут быть легко изменены для их применения к ряду ПАВ управляемой микрожидкостной режимов.