热响应聚合物溶液以前曾用于带有集成加热器的微通道中，用于有源阀门。在这里，我们对这些复杂流体的流变行为进行了详细研究，提出了可以使用主动阀的广泛条件，并研究了它们在粘性加热导致通道堵塞的被动微流控制中的应用。我们讨论了恒定流量和恒定压降条件下通道中粘性加热的缩放。在通过微通道的压力驱动流动的情况下，我们证明粘性加热会导致周期性凝胶形成，从而导致流动不稳定性。使用数字粒子图像测速仪绘制凝胶温度以上和以下的速度场；在凝胶温度以上，流动波动可能是由热增稠和剪切变稀的竞争机制引起的。

话题
反应速率常数, 微通道, 流量控制, 流动不稳定性, 流动可视化, 微流体学, 微尺度流动, 流变特性, 剪切变薄, 粘度测量
1
米J。
 
麻豆鎮
,
微加工基础：微型化科学
,第2版。(
出版社
佛罗里达州博卡拉顿，
2002
).
谷歌学者
 
2
W.S.N.公司。
 
微调器
, “
微型机器人和微机械系统
,”
传感器执行器
 
19
,
267
(
1989
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
三。
美国。
 
Shoji公司
和
M。
 
Esashi公司
, “
微流量装置和系统
，《微机械微工程杂志》4,
157
(
1994
).
谷歌学者
 
4
M。
 
科赫
,
A。
 
埃文斯
，以及
A。
 
布伦施韦勒
,
微流体技术及其应用
(
John Wiley&Sons有限公司。
位于英格兰西苏塞克斯郡的博格诺·里吉斯，
2000
).
谷歌学者
 
5
D。
 
博世公司
,
B。
 
赫恩霍夫
,
G.公司。
 
淤泥
,
小时。
 
塞尔德尔
,
美国。
 
图姆泽
，以及
西。
 
Welser公司
, “
电磁/静电复合驱动的硅微阀
,”
传感器执行器，A
 
37–38
,
684
(
1993
).
谷歌学者
 
6
一、。
 
查克拉博蒂
,
水蒸汽发生器。
 
唐
,
D.P.公司。
 
巴梅
，以及
T.K.公司。
 
唐
, “
用于空间应用的MEMS微阀
,”
传感器执行器，A
https://doi.org/10.1016/S0924-4247(99)00382-9
 
83
,
188
(
2000
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
7
C.答。
 
富有
和
K.D.公司。
 
明智
, “
一种提高效率和集成状态传感的高流量热气动微阀
,”
J.微电子机械。系统。
 
12
,
201
(
2003
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
8
A.P.公司。
 
帕帕瓦西利欧
, “
气泡驱动平面微阀
，“博士论文，
加利福尼亚大学
，伯克利(
2001
).
谷歌学者
 
9
E.T.公司。
 
卡伦
和
C.H.公司。
 
马斯特兰吉洛
, “
电热活化石蜡微驱动器
,”
J.微电子机械。系统。
.
11
,
165
(
2002
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
10
E.T.公司。
 
卡伦
和
C.H.公司。
 
马斯特兰吉洛
, “
表面微机械石蜡驱动微阀
,”
J.微电子机械。系统。
 
11
,
408
(
2002
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
11
文学硕士。
 
Unger公司
,
高压-高压。
 
周
,
T。
 
托森
,
A。
 
谢勒
，以及
S.R.公司。
 
地震
, “
用多层软光刻技术制作单片微型阀门和泵
,”
科学类
https://doi.org/10.1126/science.288.5463.113
 
288
,
113
(
2000
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
公共医学
 
12
R。
 
杜吉拉拉
和
A。
 
拉尔
, “
一种混合型pzt-silicon微阀
,”
J.微电子机械。系统。
 
14
,
488
(
2005
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
13
五、。
 
斯图德
,
G.公司。
 
悬挂
,
A。
 
潘多尔菲
,
M。
 
奥尔蒂斯
,
西海岸。
 
安德森
，以及
S.R.公司。
 
地震
, “
低驱动压力微流体阀的缩放特性
,”
J.应用。物理学。
https://doi.org/10.1063/1.1629781
 
95
,
393
(
2004
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
14
答：A。
 
德希穆克
, “
使用脉动微泵的连续微流体混合
，“博士论文，
加利福尼亚大学
，伯克利(
2001
).
谷歌学者
 
15
J.A.公司。
 
弗兰克
, “
压力驱动流动控制用平面微流体装置
，“博士论文，
加利福尼亚大学
，伯克利(
2004
).
谷歌学者
 
16
J。
 
梅林
,
N。
 
Roxhed公司
,
G.公司。
 
吉梅内斯
,
第页。
 
格里斯
,
西。
 
范德维因加特
，以及
G.公司。
 
茎
, “
一种用于片上流量控制的液控液体微阀
,”
传感器执行器B
 
100
,
463
(
2004
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
17
欧洲委员会。
 
彼得斯
,
F、。
 
Svec公司
，以及
J·M·J。
 
弗雷切特
, “
热响应刚性聚合物整体
,”
高级主管。（德国温尼姆）
https://doi.org/10.1002/adma.19970090807
 
9
,
630
(
1997
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
18
C、。
 
于
,
美国。
 
穆特鲁
,
第页。
 
边缘病
,
C.H.公司。
 
马斯特兰吉洛
,
F、。
 
Svec公司
，以及
J·M·J。
 
弗雷切特
, “
基于热响应整体聚合物的无机械部件分析微流控芯片流量控制阀
,”
分析。化学。
https://doi.org/10.1021/ac026455j
 
75
,
1958
(
2003
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
公共医学
 
19
D。J。
 
毕比
,
J.S.公司。
 
摩尔
,
J·M·。
 
鲍尔
,
问：。
 
于
,
右侧。
 
线路接口单元
,
C、。
 
Devadoss公司
，以及
B.H.公司。
 
乔
, “
微流控通道内自主流动控制的功能水凝胶结构
,”
自然（伦敦）
https://doi.org/10.1038/35007047
.
404
,
588
(
2000
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
20
右侧。
 
线路接口单元
,
问：。
 
于
，以及
D。J。
 
毕比
, “
水凝胶基微阀的制备与表征
,”
J.微电子技术。系统。
https://doi.org/10.109/84.982862
 
11
,
45
(
2002
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
21
韩国。
 
去
,
N.R.（不适用）。
 
阿鲁鲁
,
B。
 
约翰逊
,
水蒸汽发生器。
 
克罗内
,
D。J。
 
毕比
，以及
J。
 
摩尔
, “
ph响应水凝胶的平衡溶胀和动力学：模型、实验和模拟
,”
J.微电子机械。系统。
https://doi.org/10.109/JMEMS.2002.803281
 
11
,
544
(
2002
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
22
问：。
 
于
,
J·M·。
 
鲍尔
,
J.S.公司。
 
摩尔
，以及
D。J。
 
毕比
, “
微流体响应仿生水凝胶阀
,”
申请。物理学。莱特。
https://doi.org/10.1063/1.1367010
 
78
,
2589
(
2001
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
23
A。
 
巴尔迪
,
年。
 
顾
,
体育。
 
崇高
,
注册会计师。
 
西格尔
，以及
B。
 
齐艾
, “
一种用于主动流量控制的水凝胶驱动环境敏感微阀
,”
J.微电子技术。系统。
 
12
,
613
(
2003
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
24
年。
 
白崎
,
J。
 
田中
,
小时。
 
马卡祖
,
英国。
 
塔西罗
,
美国。
 
Shoji公司
,
美国。
 
筑田
，以及
T。
 
舟津
, “
利用激光诱导加热热可逆凝胶聚合物控制流动的芯片上细胞分选系统
,”
分析。化学。
 
78
,
695
(
2006
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
公共医学
 
25
B。
 
施特贝尔
,
Z.公司。
 
杨
,
D。
 
利普曼
，以及
S.J.公司。
 
穆勒
, “
热响应三嵌段共聚物在微器件中的流量控制
,”
J.微电子机械。系统。
 
14
,
207
(
2005
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
26
G.公司。
 
万卡
,
小时。
 
霍夫曼
，以及
西。
 
乌尔布莱特
, “
聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物在水溶液中的相图和聚集行为
,”
大分子
https://doi.org/10.1021/ma00093a016
 
27
,
4145
(
1994
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
27
R.K.公司。
 
普鲁德霍姆
,
G.公司。
 
吴
，以及
D.K.博士。
 
施耐德
, “
聚（氧乙烯-氧丙基-氧乙烯）水溶液的结构和流变性研究
,”
朗缪尔
https://doi.org/10.1021/la951506b
 
12
,
4651
(
1996
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
28
C、。
 
吴
,
T。
 
线路接口单元
,
B。
 
楚
,
D.K.博士。
 
施耐德
，以及
五、。
 
格拉齐亚诺
, “
peo-ppo-peo三嵌段共聚物的表征及其作为毛细管电泳分离介质的应用
,”
大分子
https://doi.org/10.1021/ma9701088
 
30
,
4574
(
1997
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
29
美国。
 
森科
,
韩国。
 
梅塔
,
G.公司。
 
杜赫雷特
,
A.H.公司。
 
鲁克斯
，以及
G.公司。
 
Roux-Desgranges公司
, “
一些两亲性聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯三嵌段共聚物的水溶液：在288.15至288.15之间的宽浓度范围内的热力学研究328.15K（K）
,”
物理学。化学。化学。物理学。
 
4
,
4472
(
2002
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
30
年。
 
苏
,
J。
 
王
，以及
小时。
 
线路接口单元
, “
傅里叶变换红外光谱法研究peo-ppo-peo嵌段共聚物水溶液中疏水微环境的形成
,”
《物理学杂志》。化学。B类
 
106
,
11823
(
2002
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
31
A。
 
卡拉格奥尔基奥波尔
,
小时。
 
卡尔达拉鲁
,
一、。
 
德拉古坦
,
小时。
 
乔拉
，以及
西。
 
棕色
, “
用自旋探针技术研究了聚环氧乙烷/聚环氧丙烷/聚环氧乙稀三嵌段共聚物在水溶液中的胶束化和胶束结构
,”
朗缪尔
 
13
,
6912
(
1997
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
32
E.J.公司。
 
里奇
,
M.V.L.B.公司。
 
宾利（Bentley）
,
M。
 
法拉
,
R.E.S.公司。
 
布雷塔斯
，以及
J·M·。
 
马切蒂
, “
泊洛沙姆407盐酸利多卡因凝胶的流变学特性
,”
欧洲药学杂志。
 
17
,
161
(
2002
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
公共医学
 
33
J.-P.公司。
 
哈巴斯
和
E.公司。
 
铺路
, “
理解peo-ppo-peo共聚物在水溶液中的复杂流变行为
,”
J.流变学。
https://doi.org/10.1122/11634988
 
48
,
1
(
2004
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
34
共和国。
 
瑞尔
,
杨杰（Y.J.）。
 
线路接口单元
,
D.H.博士。
 
范·温克尔
，以及
B.R.公司。
 
Locke（锁定）
, “
Pluronic共聚物液晶：毛细管凝胶电泳的独特替代介质
,”
J.色谱法。，A类
 
817
,
287
(
1998
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
公共医学
 
35
学士。
 
布赫霍尔茨
,
西。
 
施
，以及
答：E。
 
巴伦
, “
具有可切换粘度的微通道dna测序矩阵
,”
电泳
 
23
,
1398
(
2002
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
公共医学
 
36
D。
 
科恩
,
A。
 
索斯尼克
，以及
A。
 
征收
, “
改进的反向热响应聚合物系统
,”
生物材料
https://doi.org/10.1016/S0142-9612（03）00245-X
 
24
,
3707
(
2003
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
公共医学
 
37
路易斯安那州。
 
布隆伯格
和
E.秒。
 
罗恩
, “
用于蛋白质和肽递送的温度响应凝胶和热胶凝聚合物基质
,”
高级药物交付版本。
https://doi.org/10.1016/S0169-409X（97）00121-X
 
31
,
197
(
1998
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
38
总经理。
 
Zentner公司
,
R。
 
拉蒂
,
C、。
 
施
,
J.C.公司。
 
麦克雷
,
男-女。
 
Seo公司
,
小时。
 
哦
,
B.G.公司。
 
李（Rhee）
,
J。
 
梅斯特基
,
Z.公司。
 
莫尔多瓦努
,
M。
 
摩根
，以及
美国。
 
魏特曼
, “
蛋白质和水不溶性药物输送用可生物降解嵌段共聚物
,”
J.受控释放
 
72
,
203
(
2001
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
39
J.P.公司。
 
罗斯斯坦
和
G.H.公司。
 
麦金利
, “
聚合物流体扭转流动中纯弹性流动不稳定性的非等温修正
,”
物理学。流体
https://doi.org/10.1063/1.1338540
 
13
,
382
(
2001
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
40
J。
 
哈佩尔
和
小时。
 
布伦纳
,
特殊应用于颗粒介质的低雷诺数流体力学
，第5次打印(
Kluwer学术出版社
荷兰多德雷赫特，
1991
).
谷歌学者
 
41
H.H.公司。
 
冬季
, “
熔融聚合物剪切流动中的粘性耗散
,”
高级传热
 
13
,
205
(
1977
).
谷歌学者
交叉参考
搜索ADS
 
©2006美国物理研究所。
2006
美国物理研究所
您当前无权访问此内容。