近日,上海交通大学电子信息与电气工程学院微纳电子学系杨卓青研究员团队与合作者实现了液滴驱动肖特基二极管的恒流发电。基于金属-半导体-金属(MSM)结构,通过合理设计肖特基二极管阵列,利用水滴驱动便能实现恒流输出而无需外部整流电路,从而提高了能量的转换效率。相关论文以“A constant-current generator by water droplets...
通常，液滴的外表面输送依赖于超疏水表面，以减小液滴的表面附着力。当液滴在超疏水凹槽内生长并演变成球状时，其上表面与下表面相比具有更大的曲率半径，从而产生拉普拉斯压差，该压差驱动液滴跳跃。这种将表面能转化为动能的跳跃机制，正是液滴表面外输送的关键。关键问题是：如何在液滴体积不变的前提下，根据需求...
通常,液滴的外表面输送依赖于超疏水表面,以减小液滴的表面附着力。 当液滴在超疏水凹槽内生长并演变成球状时,其上表面与下表面相比具有更大的曲率半径,从而产生拉普拉斯压差,该压差驱动液滴跳跃。这种将表面能转化为动能的跳跃机制,正是液滴表面外输送的关键。 关键问题是:如何在液滴体积不变的前提下,根据需求触...
因此,通过对液滴进行循环充放电,即可在对称的交变电势上,实现无限距离的超快自驱动,且没有速度衰减(图3)。此外,通过对表面电势的图案化印刷以及正负电势的重排组合,自输运的液滴可实现复杂的液体逻辑门、液体二极管及灵活的图案化运动...
液滴驱动技术的未来发展需要进一步降低驱动电压、提高驱动效率、实现更复杂的液滴操控等问题。在液滴驱动技术的研究中,需要探索新的液滴驱动方式,如电场力、热毛细效应等。同时,需要进一步研究液滴的物理特性和液滴与微流控芯片的相互作用,以实现更高效、更精确的液滴驱动技术。 总之,液滴驱动...
本研究突破了现有液滴控制方法主要局限于二维变形和运动的瓶颈,实现了液滴机器人在三维空间中的操控。这种双模态驱动策略不仅可以单独控制液滴,还可以操控多个液滴的集群行为,扩展了液滴在微型机器人领域的应用范围。特别是,通过结合磁场和...
研究团队开发了一种基于全向摩擦电镊子(OTT)的人 - 液滴交互平台,成功解决了现有液滴操控技术在自供电、高效性、人 - 液滴交互、灵活性和通用性等方面的难题,为液滴操控领域带来新突破。该平台通过直接电荷注入和强静电力,实现了在多种介质中对液滴的高效精确操控,通过理论分析揭示了电压与液滴速度的关系,展示...
微流控液滴的驱动公式通常采用油水二相流的模型进行描述。其中,驱动力可以通过雷诺数和韦伯数来表示。 微流控液滴的驱动力可以由以下公式表示: F = 6πμ(D + h)v + (2πγ) 其中,F表示驱动力,μ为连续相液体的粘度,D为液滴直径,h为液滴高度,v为速度,γ为液体表面张力。 此外,还可以利用更简单的公...
近年来,数字微流控(digital microfluidic,DMF)芯片技术凭借其可配置性强、可并行处理多个液滴和试剂消耗速率低等优势,受到了广大科研工作者的青睐,该技术已经广泛应用于分析化学、临床诊断、DNA测序和环境监测等领域。基于介电润湿效应(electrowetting ondielectric,EWOD)的平面液滴驱动技术凭借其集成性好、操控便捷等优势...