| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第10-12页 |
| 1.2 基于介电润湿的数字微流控技术 | 第12-15页 |
| 1.2.1 微流控技术国内外发展现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 介电润湿技术 | 第13页 |
| 1.2.3 数字微流控芯片的分类 | 第13-14页 |
| 1.2.4 数字微流控的计算机仿真 | 第14-15页 |
| 1.3 数字微流控芯片的应用领域 | 第15-18页 |
| 1.4 论文主要研究内容 | 第18-20页 |
| 第二章 介电润湿法的原理及理论研究 | 第20-36页 |
| 2.1 操控液滴方法的选择 | 第20-23页 |
| 2.1.1 润湿现象 | 第20页 |
| 2.1.2 表面张力 | 第20-21页 |
| 2.1.3 改变表面张力的方法比较 | 第21-23页 |
| 2.2 介电润湿法的基本定理推导 | 第23-29页 |
| 2.2.1 Young 定理 | 第23-24页 |
| 2.2.2 Lippmann 定理 | 第24页 |
| 2.2.3 Young-Lippmann 定理 | 第24-25页 |
| 2.2.4 Young-Lippmann 方程的改进 | 第25-29页 |
| 2.2.4.1 接触角饱和现象 | 第25-26页 |
| 2.2.4.2 改进的 Young-Lippmann 方程 | 第26-28页 |
| 2.2.4.3 接触角滞后现象 | 第28-29页 |
| 2.3 液滴的基本操作 | 第29-34页 |
| 2.3.1 液滴操作的原理 | 第29页 |
| 2.3.2 液滴的生成 | 第29-31页 |
| 2.3.3 液滴的移动 | 第31-33页 |
| 2.3.4 液滴的分裂 | 第33-34页 |
| 2.3.5 液滴的合并 | 第34页 |
| 2.4 本章小结 | 第34-36页 |
| 第三章 数字微流控芯片的计算机仿真 | 第36-54页 |
| 3.1 Comsol Multiphysics 软件 | 第36-37页 |
| 3.1.1 软件介绍 | 第36页 |
| 3.1.2 仿真步骤 | 第36-37页 |
| 3.2 水平集法的介绍 | 第37-39页 |
| 3.2.1 水平集法的定义 | 第37-38页 |
| 3.2.2 水平集法求解步骤 | 第38-39页 |
| 3.3 基于介电润湿的微流控芯片静态仿真 | 第39-43页 |
| 3.3.1 微流控系统模型的建立 | 第39页 |
| 3.3.2 微流控模型中的电压分布 | 第39-40页 |
| 3.3.3 微流控模型中介质层的影响 | 第40-42页 |
| 3.3.4 接触角随电压的变化 | 第42-43页 |
| 3.4 基于介电润湿的微流控芯片运动仿真 | 第43-52页 |
| 3.4.1 液滴移动的动态仿真 | 第43-45页 |
| 3.4.2 液滴分裂的动态仿真 | 第45-46页 |
| 3.4.3 不同参数对液滴操作的影响 | 第46-52页 |
| 3.4.3.1 电极样式的影响 | 第46-48页 |
| 3.4.3.2 电极尺寸的影响 | 第48-50页 |
| 3.4.3.3 上下板间距的影响 | 第50-52页 |
| 3.5 本章小结 | 第52-54页 |
| 第四章 数字微流控芯片的加工与控制电路开发 | 第54-64页 |
| 4.1 微流控芯片整体结构 | 第54-55页 |
| 4.2 芯片制作流程 | 第55-60页 |
| 4.2.1 电极层的制作 | 第55-57页 |
| 4.2.2 介质层的制作 | 第57-58页 |
| 4.2.3 疏水层的制作 | 第58-59页 |
| 4.2.4 零电极的选取 | 第59-60页 |
| 4.3 控制电路的开发 | 第60-63页 |
| 4.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 第五章 数字微流控芯片的实验研究 | 第64-70页 |
| 5.1 实验平台的搭建 | 第64-65页 |
| 5.2 实验结果及分析 | 第65-69页 |
| 5.2.1 电压对接触角的影响 | 第65-66页 |
| 5.2.2 介质层厚度对接触角的影响 | 第66-67页 |
| 5.2.3 液滴移动的实验 | 第67-68页 |
| 5.2.4 电极样式对液滴移动的影响 | 第68页 |
| 5.2.5 介质层厚度对液滴移动的影响 | 第68-69页 |
| 5.3 本章小结 | 第69-70页 |
| 第六章 结论 | 第70-72页 |
| 参考文献 | 第72-76页 |
| 致谢 | 第76页 |
