微液體混合器的研發（I）
Date Issued
2000-07-31
Date
2000-07-31
Author(s)
DOI
892212E002057
Abstract
微渠道流在晶片實驗室（Lab-on-a-chip）上有許
多重要應用，因此使得其在微機電系統的領域中受
到廣泛的注意。與傳統四周固定微通道流不同的是，
本文所探討之微流通道僅有上下之流道約束，其左
右為自由液面，因此所觀察到之物理現象與傳統四
圍固定式之微渠道流大不相同。本研究發現，在僅
上下固定邊界的流道裡，驅動微渠道的表面張力存
在於液體與固體接觸上表面和下表面，以及在靜止
端的液-氣接觸面上。在液體通道中，液體是被侷限
在基材底部的微製程親水通道上（寬0.1mm，長
4.9mm）與疏水性覆蓋之下表面間。當體積為0.2μl
的液體注入到渠道的入口處時，吾人發現當上表面
與下表面基材的間隙小於0.016mm 時，液體會自動
從入口處進入微渠道中;反之，當間隙大於0.016mm
時，則液體不會流入渠道中。這個現象指出：在前
述的幾何條件下，由底材親水介面的表面張力所產
生的前進力量和由液滴的慣性力所產生的壓力與由
上蓋物疏水性質的表面張力所產生往後退的力量和
渠道的阻力達到平衡。實驗結果顯示，在微渠道中，
液體前端以新月形的彎曲形狀的前進，速度會隨著
前進的距離增加而降低。此一新型之微小渠道可以
被應用在無幫浦、無閥門的液滴微小混和領域上。
Subjects
親水性
疏水性
接觸角
微液體通道
Publisher
臺北市：國立臺灣大學應用力學研究所
Type
report
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