外部气动微阀在开/关转换或密封中有很好的性能。到目前为止,带有外部驱动力的压力型微阀由于能够提供零泄流和较大的可抗压力,因而十分受欢迎。然而,为适应手持式生物化学应用,它的外部系统(如空气/真空泵)应进一步小型化。 C.K.Malek等人利用硅和PDMS 研制了一种多层气动常闭微阀,其工作原理简单,即若要使流体流动,需在外部施加一个负压使阀开启;当流体压力过高时,需要施加正压使阀紧闭。这种阀的结构简单,制造成本 低,易于操作。由于 PDMS 是一种弹性材料,其变形大,故只需施加很低的压力就能 使薄膜变形,具有很好的密封性,其结构如 图1.3-11 所示。 S.R.Quake团队已经报道了多种应用多层软光刻工艺制造的微流体系统,其中主要结构是一个由空气驱动的串联微阀,它是由空气控制层和流道层叠加而成气体通道和流 体通道的宽度,通常为100μm, 它们正交形 成面积为100μm×100μm 振动薄膜。当气道中的气体压力为60kPa时,在几毫秒内薄膜 就能偏离平衡位置阻止流体流动。在弹性回复力作用下,微阀回到打开状态。值得注意的是流道的深宽比不能小于1:10,否则结构容易塌陷。

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