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

Questo lavoro è stato sponsorizzato dalla National Natural Science Foundation of China (51375176); la Fondazione di scienza naturale provinciale di Guangdong della Cina (2014A030313264); Scienza e tecnologia di pianificazione del progetto della provincia del Guangdong, Cina (2014B010126003).

Attenzione: si prega di consultare tutte le schede di dati di sicurezza (MSDS) prima dell'uso. Acetone è altamente infiammabile e può causare irritazione degli occhi e delle vie respiratorie. La tensione coinvolti è alta come alcune centinaia di volt; quindi, scintille elettriche sono attesi nel condurre l'esperimento. Svolgere gli esperimenti in una stanza con buona ventilazione per evitare esplosioni e fuoco dalle scintille.
 1. fabbricazione delle piastre e titolare <p class="jove_con...

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	<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>

Una delle fasi critiche all'interno del protocollo è di controllare accuratamente la piastra elettrodo. Piccole sbavature sul bordo di un elettrodo possono provocare un corto circuito, e l'integrità della superficie possa influenzare notevolmente le prestazioni della pompa. La pulizia della piastra elettrodo e titolare è anche molto importante. L'altezza della camera dell'elettrodo è inferiore a 1 mm, quindi piccole particelle di polvere possono bloccare il flusso di lavoro liquido e provocare un corto circuito. Prim...

Micropompe può guidare il flusso di liquido su una scala molto più piccola rispetto alle maggior parte delle pompe. Negli ultimi anni, vari schemi di guida sono state applicate con successo a microfluidic sistemi1,2,3,4,5. La pompa idrodinamiche (EHD) può esercitare forze direttamente sul liquido, senza parti in movimento, che lo rende più semplici e più facili da fabbricare6. Secondo i tipi di carica, EHD pompe possono essere classificati come pompe iniezione, pompe di induzione o pompe di conduzione. Pompe di induzione non funzionano sui liquidi isotermici, mentre le pompe iniezione cambiare la conduttività liquida. Perché mancano di tali problemi, pompe di conduzione sono più stabili e hanno un'applicazione più ampia.
La pompa di conduzione è basata sulla mancata corrispondenza dei tassi dissociazione e ricombinazione di molecole liquide. Normalmente, il processo di dissociazione e ricombinazione può essere espressa come segue7,8: 
<img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/55867/55867eq1.jpg"> dove il tasso di ricombinazione kr è costante, mentre il tasso di dissociazione kd è una funzione della resistenza del campo elettrico. Quando l'intensità del campo elettrico raggiunge un determinato valore, il tasso di dissociazione supererà il tasso di ricombinazione. Quindi, spese più libere in viaggio per i due elettrodi di polarità opposta e la forma di strati di heterocharge. Questi strati di heterocharge sono la chiave per la pompa, come il movimento delle cariche spinge in avanti le molecole di liquide. Di conseguenza, forza di corpo netto può essere generato nel liquido all'interno della camera utilizzando elettrodi asimmetrici o la mancata corrispondenza della mobilità degli ioni positivi e negativi9,10,11,12 .
Questo lavoro introduce un nuovo modo di fabbricare una piastra elettrodo planare simmetrica per una pompa di conduzione. Piastra dell'elettrodo è preparata il CCL FR-4, e la camera della pompa è preparata da microlavorazioni. I processi di fabbricazione sono relativamente più semplice e più conveniente rispetto a quelli di altri metodi di produzione, quali nanolitografia. Una piattaforma di test è impostata per analizzare le performance della micropompa di conduzione in condizioni diverse. Inoltre, l'affidabilità della micropompa di conduzione è anche studiato in diverse circostanze.

<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

Qui, è realizzato con una micropompa conduzione con coppie simmetriche elettrodo planare preparato sul laminato rame-placcato ignifugo Vetroresina epossidica (FR-4) (CCL). Esso è utilizzato per studiare l'influenza delle dimensioni della camera sulle prestazioni di una micropompa di conduzione e per determinare l'affidabilità della pompa di conduzione quando acetone è usato come il fluido di lavoro. È istituita una piattaforma di test per valutare le prestazioni di conduzione micropompa in condizioni diverse. Quando l'altezza della camera è di 0,2 mm, la pressione della pompa raggiunge il valore di picco.

Come illustrato nella Figura 11, la pressione della pompa e il suo tasso crescente aumento quando la tensione aumenta. Quando la tensione raggiunge 500 V, la pressione raggiunge i 1.100 PA.
La pressione statica pompa aumenta con l'altezza della camera pompa ad aumentare quando l'altezza della camera è inferiore a 0,2 mm. Le prestazioni della pompa raggiunge il suo punto più alto quando l'altezza d...

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

Questa carta presenta un protocollo per la realizzazione di una conduzione micropump usando elettrodi planari simmetrici sul laminato rame-placcato ignifugo Vetroresina epossidica (FR-4) (CCL) per testare l'influenza di dimensioni camera sulle prestazioni di un micropump conduzione.

Una piattaforma di test delle prestazioni per una conduzione Micropump con una piastra elettrodo rivestito di rame FR-4

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

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