Explosion on chip sets liquid in motion
http://www.physorg.com/news144602500.html
October 30, 2008
(PhysOrg.com) -- 荷蘭 Twente 大學的博士生 Dennis van den Broek，開發了一種新類型的微型馬達 -- 微泡泡致動器（micro-bubble actuator）。這種「馬達」，能用在晶片大小的實驗室上，將爆發性蒸發期間所釋出的能量轉換成動作。
Van den Broek 將要在 10/31 於電機工程、數學與電腦科學系進行他的博士論文答辯。
（微）致動器是一種裝置，那能將能量，諸如磁力或熱能轉換成動作。這裡有各種不同的微致動器，每一種都有其優勢與劣勢。通常致動器不是快速就是強大，但二者無法兼顧。然而，Van den Broek 設計了一種微致動器，那同時快速且強大。為達此目的他使用熱。
這個微致動器包含一個裝滿液體（如乙醇）的空腔，還有的加熱器在底部。這個空腔由薄膜所覆蓋，那封閉此系統。致動器可在許多地方找到，包括實驗室晶片（lab-on-a-chip），那是一種微小的化學實驗室，大小只有晶片大。為了將液體泵過微小管道，需要同樣大小的幫浦與閥。由 Van den Broek 所開發的微致動器也許在其中實現了一個關鍵角色。
微泡泡致動器
為了使這種新致動器強大且迅速，Van den Broek 使用了一種有前途的、基於爆發性蒸發（explosive evaporation）的技術。當某種液體暴露在高溫下就會發生爆發性蒸發。在幾毫秒內，液體到達接近臨界點的溫度，遠高過所討論液體在正常狀態下的沸點。在此溫度下液體蒸發。其特徵是有大量的泡泡在液體中形成，類似水滾。所形成的泡泡幾乎立即合併，形成一層蒸汽。累積所產生的壓力用來使膜變形。膜的「膨脹」使其上的液體動作。
因為上升的泡泡體積小，此致動器很快。Van den Broek 在最少每 0.1 毫秒內透過加熱器送出熱脈衝。這表示每秒鐘泡泡會形成 1 萬次，而且膜會變形。結合可由熱所產生的高壓，此致動器也很強大。
微幫浦
這種新致動器能用來在微流體系統中權充微小幫浦。液體必定流過的微小通道透過膨脹被擠在一起，故液體取得了速度。如果足夠的微致動器接連放在一起，且以正確的次序作用，液體將持續流動。
※ 相關報導：
＊ 數位微流體式實驗室晶片
http://www.itrc.org.tw/Publication/Newsletter/no69/p10.php
＊ 能瞬間將 DNA、細胞、分子分離的新技術
＊ 在晶片上自動進行分子的達爾文演化
＊ 微小「離合器」讓鞭毛處於「空檔」
＊ 奈米碳管風車以「電子風」為動力
＊ 第一個多重輸入「PnP」合成 RNA 裝置
＊ DNA+奈米粒子 壓印微滴可自組超晶格
＊ 科學家創造出可調式「遺傳時鐘」
＊ GIANT-Coli：迅速發現基因功能的新奇方法
＊ 23andMe 將個人基因檢測降價
＊ 新遺傳篩檢 綜覽細胞系統
＊ 科學家在「垃圾」DNA 中挖寶
＊ 監控疾病中的免疫回應
＊ 科學家開發世上最薄的氣球
＊ 集中氣體 -- 以奈米風格
＊ 工程師激起第一個長壽的奈米泡泡
＊ 奈米尺度下受壓 聚合物另闢遊戲規則
＊ MIT 以病毒開發出如細胞般大小的電池
沒有留言:
張貼留言