介电润湿法微液滴驱动芯片及其控制系统设计
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第8-18页 |
| 1.1 课题的提出 | 第8-9页 |
| 1.2 介电润湿技术的国内外研究现状 | 第9-17页 |
| 1.2.1 动芯片结构 | 第9-14页 |
| 1.2.2 介电润湿技术在生化分析领域的应用 | 第14-17页 |
| 1.3 本文的主要工作 | 第17-18页 |
| 2 基于介电润湿的微液滴驱动原理 | 第18-29页 |
| 2.1 微液滴的表面张力驱动 | 第18-20页 |
| 2.2 介电润湿效应 | 第20-25页 |
| 2.2.1 Young-Lippmann方程 | 第21-23页 |
| 2.2.2 接触角饱和 | 第23页 |
| 2.2.3 接触角滞后 | 第23-25页 |
| 2.3 驱动器结构与驱动原理 | 第25-29页 |
| 3 阵列驱动电极及其控制电路设计 | 第29-42页 |
| 3.1 阵列驱动电极设计 | 第29-30页 |
| 3.2 电场仿真分析 | 第30-35页 |
| 3.2.1 仿真模型建立 | 第30-32页 |
| 3.2.2 交流电压驱动的势场分布 | 第32-33页 |
| 3.2.3 方波电压驱动的势场分布 | 第33-35页 |
| 3.3 基于FPGA的芯片控制电路设计 | 第35-42页 |
| 3.3.1 控制电路总体设计方案 | 第35-36页 |
| 3.3.2 控制信号模块设计 | 第36-37页 |
| 3.3.3 硬件电路设计 | 第37-40页 |
| 3.3.4 控制电路硬件的组建 | 第40-42页 |
| 4 介电层制备及其性能分析 | 第42-57页 |
| 4.1 疏水层制备 | 第42-45页 |
| 4.2 介质层材料选择 | 第45页 |
| 4.3 基于P(VDF-TrFE)的介电润湿效应 | 第45-51页 |
| 4.3.1 P(VDF-TrFE)介质层制备 | 第45-46页 |
| 4.3.2 介电常数测试 | 第46-48页 |
| 4.3.3 介电润湿效应测试 | 第48-51页 |
| 4.4 基于PI的介电润湿效应 | 第51-55页 |
| 4.4.1 PI介质层制备 | 第51-53页 |
| 4.4.2 介电润湿效应测试 | 第53-55页 |
| 4.5 微液滴驱动芯片的制作 | 第55-57页 |
| 5 微液滴驱动实验及其结果分析 | 第57-69页 |
| 5.1 芯片测试平台的组建 | 第57-58页 |
| 5.2 单极板驱动芯片操控实验及其结果分析 | 第58-61页 |
| 5.2.1 微液滴的输运 | 第58-60页 |
| 5.2.2 微液滴输运速度与驱动电压的关系 | 第60-61页 |
| 5.3 双极板驱动芯片操控实验及其结果分析 | 第61-69页 |
| 5.3.1 微液滴的生成 | 第61-63页 |
| 5.3.2 影响微液滴生成的主要因素分析 | 第63-64页 |
| 5.3.3 微液滴的输运与合并 | 第64-65页 |
| 5.3.4 不同电极结构的驱动效果 | 第65-67页 |
| 5.3.5 驱动芯片设计原则探索 | 第67-69页 |
| 结论 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第74-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
