加热液体使其产生表面张力梯度的变化来驱动微流体也应该属于热驱动和控制的一种,但由于前面对表面张力驱动和控制的介绍中已提到过,这里我们不再重复,下面我们集中在一种特殊的热驱动和控制技术上进行讨论,这种技术的操作过程一般是通过给液体加热,使液体中产生气泡,气泡随温度的增加而膨胀,从而驱动和控制液体,Hewle-Packard公司的热喷墨打印机中墨的喷射就采用这种驱动方法。Evns 等采用这种方法来混合微液体,Tseng等将该方法用于燃料注射器,但上述这些例子都是液体在只有一个开口喷嘴的腔体中的情况,当液体中的气泡随温度的增加而膨胀时,液体自然会直接从开口喷出,但当液体在两端开口的管道中时,这种方法就不能实现液体的单向驱动,Ozaki 在180μm 水压直径的金属管道中通过给单个气泡进行不对称加热,使气泡向一个方向膨胀,从而可以驱动液体在管道中定向流动,Jun等提出了两种气泡驱动方法,其中一种与Ozaki的方法类似,也是采用单个气泡的不对称加热,另一种方法采用多气泡模式,其中气泡可以起到阀的作用,图1.3-22为上述两种方法的原理图。利用该方法 ,Jun 等人在2μm深,30μm 宽、726μm长(水压直径3.4μm)的微管道中得到流速为160μm/s,压力头将近800Pa 的流动,而加热所需的电压不过20V左右 。 这种利用对气泡不对称加热控制和驱动微流体的方法,所需加热电压小,没有可动部件,实现简单,而且易于将控制电路和流 体管道集成为一体,是一种较理想的控制方式,但目前达到的驱动速度较小,还需要进一步的改进。

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