基于微电极的交流电热效应粒子驱动理论与仿真分析

尤方朔; 赵文辞; 黄陈炜; 汪涛; 张鉴; 戚昊琛

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基于微电极的交流电热效应粒子驱动理论与仿真分析

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交流电热效应对实现微流体的驱动和微流体中粒子的操控具有便捷高效等优势。采用对称、非对称平面电极、对称双面电极及螺旋叉指电极,利用有限元方法对其电场、温度场、流场和粒子浓度场进行了强耦合仿真计算,并分析了所施加电压和电导率对局部流速及温度梯度的影响。进而,比较了不同几何类型叉指电极在相同激励下对微流体的驱动能力。结果表明,在只改变电压或电导率的情况下,电压与局部流速及温度梯度的平方成正比,电导率与局部流速及温度梯度呈线性关系;在相同激励下,四种叉指电极的局部流速和温度梯度大小依次为非对称电极、对称电极、双面电极和螺旋电极。实现了对多种典型几何形式微电极的交流电热效应仿真分析,可为优化利用该效应及相关的生物传感器设计提供参考。

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来源
《传感技术学报》 |2023年第10期|1531-1538|共8页
作者
尤方朔; 赵文辞; 黄陈炜; 汪涛; 张鉴; 戚昊琛;
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作者单位

合肥工业大学微电子学院;

温州大学电气与电子工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类粘性流体力学;
关键词
微电极; 微流体; 交流电热效应; 粒子富集; 仿真分析;

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