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

Dit werk werd gesponsord door de National Natural Science Foundation of China (51375176); de Stichting provinciale natuurwetenschappen Guangdong van China (2014A030313264); en de wetenschap en de technologie Planning van Project van de provincie Guangdong, China (2014B010126003).

Let op: Raadpleeg alle relevante veiligheidsinformatiebladen (MSDS) vóór gebruik. Aceton is zeer ontvlambaar en kan irritatie aan de ogen en luchtwegen veroorzaken. De spanning die betrokken is zo hoog als verscheidene duizend volt; Vandaar, elektrische vonken worden verwacht bij het uitvoeren van het experiment. Voeren van de experimenten in een kamer met goede ventilatie te voorkomen van explosies en vuur van de vonken.
 1. fabricage van de platen en de houder O...

<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>

Een van de kritische stappen binnen het protocol is het zorgvuldig inspecteren van de elektrode plaat. Kleine bramen aan de rand van een elektrode kunnen resulteren in een kortsluiting en oppervlakte integriteit kan grote invloed hebben op de prestaties van de pomp. Het reinigen van de elektrode plaat en houder is ook zeer belangrijk. De hoogte van de kamer elektrode is minder dan 1 mm, dus kleine stofdeeltjes kunnen de vloeibare stroom van werken blokkeren en een kortsluiting veroorzaken. Vóór de proef, kunt injectere...

Micropumps kan vloeibare stroom rijden op een veel kleinere schaal dan de meeste pompen. In de afgelopen jaren zijn diverse drijvende regelingen met succes toegepast op microfluidic systemen1,2,3,4,5. De electrohydrodynamic (EHD) pomp kan uitoefenen troepen direct op de vloeistof, zonder bewegende delen, waardoor het eenvoudiger en gemakkelijker te fabriceren van6. Volgens de kosten-types, kunnen EHD pompen worden geclassificeerd als injectie pompen, inductie pompen of geleiding pompen. Inductie pompen werken niet op isothermische vloeistoffen, terwijl injectie pompen de vloeibare geleidbaarheid veranderen. Wegens hun gebrek aan dergelijke problemen, geleiding pompen zijn meer stabiel en hebben een bredere toepassing.
De pomp van de geleiding is gebaseerd op de wanverhouding van de dissociatie en recombinatie tarieven van vloeibare moleculen. Normaal, kan het proces van dissociatie en recombinatie worden uitgedrukt als volgt7,-8: 
<img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/55867/55867eq1.jpg"> waar is de recombinatie tarief kr is constant, terwijl de dissociatie tarief kd een functie van de elektrische veldsterkte is. Wanneer de elektrische veldsterkte een bepaalde waarde bereikt, de dissociatie tarief zal hoger zijn dan de recombinatie. Vervolgens reizen meer en meer gratis kosten naar de twee elektroden van tegenovergestelde polariteit en heterocharge lagen vorm. Deze heterocharge lagen zijn de sleutel tot de pomp, zoals het verkeer van de kosten de vloeibare moleculen vooruit duwt. Daarom kan net lichaam kracht worden gegenereerd in de vloeistof in de vergaderzaal met asymmetrische elektroden of de wanverhouding van de mobiliteit van positieve en negatieve ionen9,10,11,12 .
Dit werk introduceert een nieuwe manier van fabriceren van een symmetrische vlakke elektrode plaat voor een pomp van geleiding. De elektrode plaat FR-4 CCL is opgesteld, en de kamer van de pomp wordt bereid door Microbewerking. De fabricage processen zijn relatief eenvoudiger en handiger dan die van andere productiemethoden, zoals nanolithography. Een test platform is ingesteld om te onderzoeken van de prestaties van de geleiding micropump onder verschillende omstandigheden. Bovendien, de betrouwbaarheid van de micropump van de geleiding is ook onderzocht onder verschillende omstandigheden.

<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

Hier, wordt een geleiding micropump met symmetrische vlakke elektrode paren bereid op vlamvertragend glas-versterkt epoxy (FR-4) koper-geklede laminaat (CCL) vervaardigd. Het wordt gebruikt om te onderzoeken de invloed van de afmetingen van de kamer op de prestaties van de micropump van een geleiding en de betrouwbaarheid van de geleiding pomp bepalen wanneer aceton wordt gebruikt als het werkmedium. Een test platform is ingesteld om geleiding micropump prestaties onder verschillende omstandigheden te evalueren. Wanneer de hoogte van de kamer 0,2 mm is, bereikt de pompdruk de piekwaarde.

Zoals aangetoond in Figuur 11, stijgen de pompdruk en haar steeds sneller wanneer de spanning stijgt. Wanneer de spanning 500 V bereikt, de pompdruk bedraagt 1.100 Pa.
De pomp statische druk stijgt met de pomp kamer hoogte verhogen wanneer de hoogte van de kamer onder 0.2 mm is. De prestaties van de pomp bereikt haar hoogste punt, wanneer de hoogte van de kamer 0,2 mm is. De statische druk daalt ver...

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

Dit document stelt een protocol voor de fabricage van een geleiding micropump met symmetrische vlakke elektroden op vlamvertragend glas-versterkt epoxy (FR-4) koper-geklede laminaat (CCL) voor het testen van de invloed van de afmetingen van de kamer op de prestaties van een geleiding micropump.

Een Performance-testing Platform voor een geleiding Micropump met een plaat van de FR-4 koper beklede elektrode

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

Milieuvriendelijke gecontroleerde Microtensile Testen van mechanisch-adaptieve nanocomposieten voor<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

Een veelzijdige Geautomatiseerde platform voor micro-schaal cel stimulatie Experimenten

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

Cel Knijpen als een robuuste, Microfluidic Intracellular 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

Een microfluïdische platform voor Precision Small-volume monster verwerking en het gebruik ervan te Grootte Aparte Biologische Deeltjes met een akoestische 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

Driedimensionaal Printed microfluïdische Cross-flow-systeem voor Ultrafiltratie / nanofiltratiemembraan Performance Testing

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

Microfluïdische Platform met multiplexverzending elektronische detectie voor ruimtelijke Tracking van Deeltjes

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

Een ultrasone instrument voor de geleiding van de zenuwen blokkeren in diabetische Rat modellen

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

Een Microfluidic Platform voor het longitudinale beeldvorming in 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

Een met-throughput Microfluidic Platform voor eencellige genoom Sequencing

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