1、碩士學位論文介電潤濕法微液滴驅(qū)動芯片及其控制系統(tǒng)設計Design0fElectrowetting0ndielectricBasedMicroDropletsDriVingChipandltsControlSystem作者姓名：王心怡學號：21109023完成日期：蘭014—51大連理工大學DaliaIlUniversityofTecllIlology大連理工大學碩士學位論文摘要數(shù)字微流控芯片通過對微液滴的獨立操控，實現(xiàn)樣品的反應、分析及

2、檢測，已成為生化分析領域中繼溝道式微流控芯片之后又一個充滿潛力的發(fā)展方向。介電潤濕技術以其靈活的控制方式、簡單的芯片結(jié)構(gòu)和全面的微液滴操控功能，在諸多微流體驅(qū)動和控制技術中占據(jù)重要的位置。本文基于介電潤濕效應，開展了微液滴驅(qū)動芯片及其控制系統(tǒng)的設計。首先，在介電潤濕理論基礎上，利用ANSYS軟件建立了微液滴驅(qū)動芯片的結(jié)構(gòu)模型，分析了交流電壓和脈沖電壓下介電層內(nèi)部勢場分布及其對微液滴的影響，確定了驅(qū)動電壓類型，并為介質(zhì)層和疏水層的制備提供

3、了理論依據(jù)。在此基礎上，對驅(qū)動芯片疏水層和介質(zhì)層的選擇及制備工藝進行了研究。選用PTFE氟聚物制備了厚度均勻的疏水層，其與去離子水滴問的接觸角達到1149。，具有良好的疏水性能。分別選用P(VDFTrFE)和PI(聚酰亞胺)制備了有機聚合物介質(zhì)層，通過其介電潤濕效應的測試對比，選擇接觸角變化范圍大且耐擊穿特性好的PI制備介質(zhì)層。然后采用MEMS工藝，制作了不同形狀和尺寸的微液滴驅(qū)動芯片。最后完成了基于FPGA的芯片控制電路的設計，實現(xiàn)了