Name: a performance-testing platform for a conduction micropump with an fr-4 copper-clad electrode plate
Uploaded: 2017-10-09T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Performance-testing Platform for a Conduction Micropump with an FR-4 Copper-clad Electrode Plate at JoVE.com

Dette arbejde blev sponsoreret af National Natural Science Foundation of China (51375176); Guangdong provinsens Natural Science Foundation i Kina (2014A030313264); og videnskab og teknologi planlægger projektet af Guangdong-provinsen, Kina (2014B010126003).

forsigtighed: Rådfør dig med alle relevante materiale sikkerhedsdatablade (MSDS) før brug. Acetone er meget brandfarligt og kan forårsage irritation af øjne og luftveje. Den spænding, der er involveret er så højt som adskillige tusinde volt; derfor forventes elektriske gnister, når gennemføre forsøget. Udføre eksperimenter i et rum med god ventilation til at undgå eksplosion og brand fra gnisterne.
 1. fabrikation af plader og indehaveren NOTE: I dette ...

<ol>
	<li>Kazemi, P. Z., Selvaganapathy, P. R., Ching, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+micropillar+electrode+spacing+on+the+performance+of+electrohydrodynamic+micropumps.">Effect of micropillar electrode spacing on the performance of electrohydrodynamic micropumps.</a> J Electrostat. 68 (4), 376-383 (2010).</li><li>Kano, I., Nishina, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+electrode+arrangements+on+EHD+conduction+pumping.">Effect of electrode arrangements on EHD conduction pumping.</a> IEEE Trans Ind Appl. 49 (2), 679-684 (2013).</li><li>Laser, D. J., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+micropumps.">A review of micropumps.</a> J Micromech Microeng. 14 (6), R35 (2004).</li><li>Fylladitakis, E. D., Theodoridis, M. P., Moronis, A. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+on+the+history,+research,+and+applications+of+electrohydrodynamics.">Review on the history, research, and applications of electrohydrodynamics.</a> IEEE Trans Plasma Sci. 42 (2), 358-375 (2014).</li><li>Yazdani, M., Seyed-Yagoobi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electrostatics Joint Conf. , (2009).</li><li>Gharraei, R., Esmaeilzadeh, E., Hemayatkhah, M., Danaeefar, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+investigation+of+electrohydrodynamic+conduction+pumping+of+various+liquids+film+using+flush+electrodes.">Experimental investigation of electrohydrodynamic conduction pumping of various liquids film using flush electrodes.</a> J Electrostat. 69 (1), 43-53 (2011).</li><li>Gharraei, R., Esmaeilzadeh, E., Nobari, M. R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Numerical+investigation+of+conduction+pumping+of+dielectric+liquid+film+using+flush-mounted+electrodes.">Numerical investigation of conduction pumping of dielectric liquid film using flush-mounted electrodes.</a> Theor Comp Fluid Dyn. 28 (1), 89 (2014).</li><li>Jeong, S. -. I., Seyed-Yagoobi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+study+of+electrohydrodynamic+pumping+through+conduction+phenomenon.">Experimental study of electrohydrodynamic pumping through conduction phenomenon.</a> J Electrostat. 56 (2), 123-133 (2002).</li><li>Seyed-Yagoobi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrohydrodynamic+pumping+of+dielectric+liquids.">Electrohydrodynamic pumping of dielectric liquids.</a> J Electrostat. 63 (6), 861-869 (2005).</li><li>Hojjati, M., Esmaeilzadeh, E., Sadri, B., Gharraei, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrohydrodynamic+conduction+pumps+with+cylindrical+electrodes+for+pumping+of+dielectric+liquid+film+in+an+open+channel.">Electrohydrodynamic conduction pumps with cylindrical electrodes for pumping of dielectric liquid film in an open channel.</a> Colloid Surface A. 392 (1), 294-299 (2011).</li><li>Yazdani, M., Seyed-Yagoobi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Numerical+investigation+of+electrohydrodynamic-conduction+pumping+of+liquid+film+in+the+presence+of+evaporation.">Numerical investigation of electrohydrodynamic-conduction pumping of liquid film in the presence of evaporation.</a> J Heat Trans-T ASME. 131 (1), 011602 (2009).</li><li>Vafaie, R. H., Ghavifekr, H. B., Lintel, H., Brugger, J., Renaud, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bi-directional+AC+electrothermal+micropump+for+on-chip+biological+applications.">Bi-directional AC electrothermal micropump for on-chip biological applications.</a> Electrophoresis. 37 (5-6), 719-726 (2016).</li><li>Pearson, M. R., Seyed-Yagoobi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Study+of+Linear+and+Radial+Two-Phase+Heat+Transport+Devices+Driven+by+Electrohydrodynamic+Conduction+Pumping.">Experimental Study of Linear and Radial Two-Phase Heat Transport Devices Driven by Electrohydrodynamic Conduction Pumping.</a> J Heat Trans-T ASME. 137 (2), 022901 (2015).</li></ol>

Et af de afgørende trin i protokollen er at inspicere elektrode plade omhyggeligt. Lille grater på kanten af en elektrode kan resultere i en kortslutning, og overflade integritet kan stærkt påvirke pumpen ydeevne. Rengøring af elektrode plade og indehaveren er også meget vigtigt. Elektrode kammer højde er mindre end 1 mm, så små støvpartikler kan blokere arbejder flydende flow og forårsage en kortslutning. Før prøven, kan indsprøjtning acetone i salen fjerne boblerne uden for mødesalen.
<p class="jove_...

Micropumps kan køre flydende flow på et meget mindre omfang end de fleste pumper. I de seneste år har er forskellige drivende ordninger blevet anvendt med succes til mikrofluid systemer1,2,3,4,5. Electrohydrodynamic (EHD) pumpe kan udøve styrker direkte på væsken, uden nogen bevægelige dele, hvilket gør det enklere og lettere at fabrikere6. Ifølge typerne afgift kan EHD pumper klassificeres som injektion pumper, induktion pumper eller overledning pumper. Induktion pumper arbejde ikke på isotermisk væsker, mens indsprøjtning pumper ændrer den flydende ledningsevne. Fordi de ikke har sådanne problemer, overledning pumper er mere stabilt og har et bredere program.
Varmeledning pumpen er baseret på misforhold af dissociation og rekombination satserne for flydende molekyler. Normalt, kan dissociation og rekombination processen udtrykkes som følger7,8: 
<img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/55867/55867eq1.jpg"> hvor rekombination sats kr er konstant, mens dissociation sats kd er en funktion af elektrisk feltstyrke. Når elektrisk feltstyrken når en vis værdi, vil dissociation overstige rekombination sats. Derefter rejse mere og mere frie afgifter til de to elektroder af modsatte polaritet og heterocharge lag form. Disse heterocharge lag er nøglen til pumpen, som bevægelsen af afgifterne, der skubber de flydende molekyler frem. Derfor, netto kroppen kraft kan genereres i væsken i kammeret ved hjælp af asymmetriske elektroder eller uoverensstemmelse med positive og negative ioner9,10,11,12 mobilitet .
Dette arbejde introducerer en ny måde at opdigte en symmetrisk planar elektrode plade for en overledning pumpe. Elektrode plade er forberedt på FR-4 CCL, og pumpe kammer er udarbejdet af mikro. Fabrication processerne er forholdsvis enklere og mere bekvem end andre fremstillingsformer, såsom nanolithography. En test platform er sat op til at undersøge effektiviteten af varmeledning micropump under forskellige betingelser. Derudover er pålideligheden af varmeledning micropump også undersøgt under forskellige omstændigheder.

<table width="683">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:207px;height:21px;">Amperemeter</td>
			<td style="width:311px;">-</td>
			<td style="width:101px;">85C1-MA</td>
			<td style="width:64px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:207px;height:21px;">DC high voltage power supply</td>
			<td style="width:311px;">NanTong Jianuo electric device company</td>
			<td style="width:101px;">GY-WY500-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:207px;height:21px;">Fuse</td>
			<td style="width:311px;">-</td>
			<td style="width:101px;">-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:207px;height:21px;">Ultrasonic cleaner</td>
			<td style="width:311px;">Derui ultrasonic device company</td>
			<td style="width:101px;">-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:207px;height:21px;">Soldering iron</td>
			<td style="width:311px;">-</td>
			<td style="width:101px;">-</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a performance-testing platform for a conduction micropump with an fr-4 copper-clad electrode plate

Her, er en overledning micropump med symmetrisk planar elektrode par forberedt på brandhæmmende glas-forstærket epoxy (FR-4) kobberbeklædte laminat (CCL) opdigtet. Det bruges til at undersøge kammer dimensioner indflydelse på udførelsen af en overledning micropump og bestemme pålideligheden af varmeledning pumpen når acetone bruges som arbejdsfluidet. En test platform er sat op til at evaluere overledning micropump ydeevne under forskellige betingelser. Når det kammer er 0,2 mm, når pumpetryk sit højdepunkt værdi.

Som vist i Figur 11, stiger pumpetryk og dens stigende rente når spændingen stiger. Når spændingen når 500 V, pumpetryk når 1.100 Pa.
Pumpe statisk tryk stiger med pumpe kammer højde stigende når kammer højde er under 0,2 mm. Pumpen ydeevne når sit højeste punkt, når det kammer er 0,2 mm. Derefter, det statiske tryk falder når kammer højde fortsætter med at stige. Det menes, at 0,2 mm...

Watch this Scientific Journal Video about A Performance-testing Platform for a Conduction Micropump with an FR-4 Copper-clad Electrode Plate at JoVE.com

A Performance-testing Platform for a Conduction Micropump with an FR-4 Copper-clad Electrode Plate

Dette paper præsenterer en protokol for fabrikation af en overledning micropump ved hjælp af symmetriske planar elektroder på brandhæmmende glas-forstærket epoxy (FR-4) kobberbeklædte laminat (CCL) til at teste kammer dimensioner indflydelse på udførelsen af en varmeledning micropump.

En Performance-test Platform for en overledning Micropump med en FR-4 kobberbeklædte elektrode plade

Here, a conduction micropump with symmetric planar electrode pairs prepared on flame-retardant glass-reinforced epoxy (FR-4) copper-clad laminate (CCL) is ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Environmentally-controlled Microtensile Testing of Mechanically-adaptive Polymer Nanocomposites for ex vivo Characterization

Environmentally-controlled Microtensile Testing of Mechanically-adaptive Polymer Nanocomposites for ex vivo Characterization

Miljømæssigt-kontrolleret Microtensile Afprøvning af Mekanisk adaptive Polymer Nanokompositter for<em&gt; Ex vivo</em&gt; Karakterisering

Implantable microdevices are gaining significant attention for several biomedical applications1-4. Such devices have been made from a range of materials, ...

A Versatile Automated Platform for Micro-scale Cell Stimulation Experiments

En alsidig Automatiseret platform for Micro-skala cellestimulering Eksperimenter

Study of cells in culture (in vitro analysis) has provided important insight into complex biological systems. Conventional methods and equipment for in ...

Cell Squeezing as a Robust, Microfluidic Intracellular Delivery Platform

Cell Klemme som en robust, Mikrofluid Intracellulær Delivery Platform

Rapid mechanical deformation of cells has emerged as a promising, vector-free method for intracellular delivery of macromolecules and nanomaterials. This ...

A Microfluidic Platform for Precision Small-volume Sample Processing and Its Use to Size Separate Biological Particles with an Acoustic Microdevice

Mikrofluidapparat platform for Precision Small-volumen prøve behandling og dens anvendelse til Størrelse Separate biologiske partikler med en akustisk Microdevice

A major advantage of microfluidic devices is the ability to manipulate small sample volumes, thus reducing reagent waste and preserving precious sample. ...

Three-Dimensionally Printed Microfluidic Cross-flow System for Ultrafiltration/Nanofiltration Membrane Performance Testing

Tredimensionalt trykte Mikrofluid Cross-flow System for Ultrafiltrering / nanofiltreringsmembran Performance Test

Minimization and management of membrane fouling is a formidable challenge in diverse industrial processes and other practices that utilize membrane ...

Microfluidic Platform with Multiplexed Electronic Detection for Spatial Tracking of Particles

Mikrofluid Platform med Multiplexed Elektronisk Detection for fysisk sporing af partikler

Microfluidic processing of biological samples typically involves differential manipulations of suspended particles under various force fields in order to ...

An Ultrasonic Tool for Nerve Conduction Block in Diabetic Rat Models

En ultralyds værktøj til Nerve Varmeledning blokere i diabetisk rotte modeller

Nerve conduction block with a high intensity-focused ultrasound (HIFU) transducer has been performed in normal and diabetic animal models recently. HIFU ...

A Microfluidic Platform for Longitudinal Imaging in Caenorhabditis elegans

A Microfluidic Platform for Longitudinal Imaging in Caenorhabditis elegans

En mikrofluid Platform for langsgående Imaging i Caenorhabditis elegans

In the last decade, microfluidic techniques have been applied to study small animals, including the nematode Caenorhabditis elegans, and have proved ...

An Ultrahigh-throughput Microfluidic Platform for Single-cell Genome Sequencing

En Ultrahigh-overførselshastighed mikrofluid Platform for encellede Genome Sequencing

Sequencing technologies have undergone a paradigm shift from bulk to single-cell resolution in response to an evolving understanding of the role of ...