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 arbeidet ble sponset av National Natural Science Foundation of China (51375176); Guangdong Provincial naturvitenskap grunnlaget for Kina (2014A030313264); og vitenskap og teknologi planlegger Guangdong provinsen, Kina (2014B010126003).

forsiktig: ta kontakt med alle relevante sikkerhetsdatablader (MSDS) før bruk. Aceton er svært brennbart og kan forårsake irritasjon i øyne og luftveier. Spenningen involvert er så høyt som flere tusen volt; Derfor forventes det elektriske gnister når gjennomføre eksperimentet. Utføre eksperimenter i et rom med god ventilasjon å unngå eksplosjoner og skudd fra gnister.
 1. fabrikasjon av platene og Holder Merk: I dette arbeidet elektrode platene og holder...

<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>

En av de viktige trinnene i protokollen er å inspisere elektrode platen nøye. Liten grader på kanten av en elektrode kan føre til en kortslutning, og overflaten integritet kan sterkt påvirke pumpen ytelse. Rengjøring av elektroden plate og holderen er også svært viktig. Elektroden er kammeret mindre enn 1 mm, slik at små støvpartikler kan blokkere arbeider flytende flyt og føre til en kortslutning. Før testen, kan injisere aceton i kammeret fjerne bobler utenfor kammeret.
Ytelsen t...

Micropumps kan kjøre flytende flyt i mye mindre skala enn de fleste pumper. De siste årene, har ulike kjøring ordninger blitt aktivert til microfluidic systemer1,2,3,4,5. Electrohydrodynamic (EHD) pumpen kan utøve styrker på væsken, uten noen bevegelige deler, noe som gjør det enklere og enklere å dikte6. Etter hvilke kostnader kan EHD pumper klassifiseres som Innsprøytingspumper, induksjon pumper eller gjennomføring pumper. Induksjon pumper fungerer ikke på isotermiske væsker, mens Innsprøytingspumper endre flytende ledningsevne. Fordi de mangler slike problemer, ledning pumper er mer stabil og har et omfattende program.
Ledning pumpen er basert på misforholdet av dissosiasjon og rekombinasjon utbredelsen av flytende molekyler. Dissosiasjon og rekombinasjon prosessen kan vanligvis uttrykkes som følger7,8: 
<img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/55867/55867eq1.jpg"> der rekombinasjon rate kr er konstant mens dissosiasjon rate kd er en funksjon av den elektriske feltstyrken. Når den elektriske feltstyrken når en viss verdi, vil dissosiasjon prisen overstige rekombinasjon hastigheten. Deretter reiser mer gratis kostnader til de to elektrodene motsatt polaritet, og heterocharge lag form. Disse heterocharge lagene er nøkkelen til pumpen, som bevegelsen av presser flytende molekylene fram. Derfor kan net kroppen styrke genereres i væsken innenfor kammeret asymmetrisk elektrodene eller mellom mobilitet av positive og negative ioner9,10,11,12 .
Dette arbeidet introduserer en ny måte å fabrikere en symmetrisk planar elektrode plate for en ledning pumpe. Elektroden platen er forberedt på FR-4 CCL og pumpe kammer er utarbeidet av micromachining. Fabrikasjon prosessene er relativt enklere og mer praktisk enn andre produksjonsmetoder, som nanolithography. En testing plattform er satt opp til å undersøke resultatene av de ledende micropump under ulike forhold. Videre er påliteligheten av gjennomføring-micropump også undersøkt under ulike omstendigheter.

<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 ledning micropump med symmetrisk planar elektrode par forberedt på flammesikkert glassfiber-armert epoxy (FR-4) kobber-kledd laminat (CCL) fabrikkert. Den brukes til å undersøke påvirkning av kammeret dimensjoner på ytelsen til en ledning micropump og bestemme påliteligheten av varmeledning pumpen når aceton som arbeider væsken. En testing plattform konfigureres til å evaluere ledning micropump ytelse under ulike forhold. Når kammeret er 0.2 mm, når pumpetrykk peak verdien.

Som vist i Figur 11, stige pumpetrykk og dens økende rate når spenningen øker. Når spenningen når 500 V, pumpetrykk når 1100 Pa.
Statisk pumpetrykk stiger med pumpe kammer høyde øker når kammeret er under 0.2 mm. Pumpen ytelse når det høyeste punktet når kammeret er 0.2 mm. Deretter synker statiske trykket når kammeret høyden fortsetter å øke. Det antas at 0.2 mm er den beste verdien...

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 dokumentet presenterer en protokoll for fabrikasjon av et ledende micropump bruker symmetrisk planar elektrodene på flammesikkert glassfiber-armert epoxy (FR-4) kobber-kledd laminat (CCL) for å teste påvirkning av kammeret dimensjoner på ytelsen til en ledning micropump.

En Performance-testing plattform for en ledning Micropump med en FR-4 kobber-kledd elektrode Plate

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

Miljøriktig kontrollert Microtensile Testing av Mechanically-adaptive Polymer Nanocomposites 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 allsidig Automated Plattform for Micro-skala Cell Stimulering Experiments

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, Microfluidic Intracellulær Levering 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

En mikrofluid Plattform for Precision Small-volum prøvebehandling og bruken til Size 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

Tredimensjonalt Trykt microfluidic Cross-flow system for ultrafiltrering / Nanofiltrering Membran 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

Microfluidic Plattform med multiplekset Electronic Detection for Spatial Sporing av 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 ultralyd verktøy for Nerve Conduction blokkere diabetiker 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 Microfluidic plattform 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 av beryllium gjennomstrømming Microfluidic plattform for enkeltceller genomet sekvensering

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