光敏聚合物實(shí)現(xiàn)微流控系統(tǒng)中的流體精確控制
通道中流體的精確控制是微流控芯片研究中的重要一項挑戰(zhàn)。近年來，盡管多種控制方式已被提出，例如氣閥、電潤濕、水凝膠等。然而，在許多的微流控芯片應(yīng)用中，一種簡單、低成本、易集成的流體控制方式仍然是其研究的熱點(diǎn)。
都柏林城市大學(xué)Dermot Diamond教授團(tuán)隊提出一種基于光敏水凝膠的微閥，可采用LED光源對其進(jìn)行地驅(qū)動，通過PID算法可實(shí)現(xiàn)流體的實(shí)時精確控制。主要工作原理如下圖所示：
圖1. LED燈控制下光敏水凝膠閥的開啟和閉合
當(dāng)沒有LED光刺激時，水凝膠處于膨脹狀態(tài)，可起到隔絕流體的作用；當(dāng)施加LED光刺激時，水凝膠處于收縮狀態(tài)，流體可直接流過水凝膠。通過外加光源即可實(shí)現(xiàn)流體的控制，無需通過物理連接設(shè)備連接芯片，該方法較易實(shí)現(xiàn)微流控芯片的集成化。
圖2. 硬件控制圖
參考文獻(xiàn)：
Delaney C , Mccluskey P , Coleman S , et al. Precision Control of Flow Rate in Microfluidic Channels Using Photoresponsive Soft Polymer Actuators[J]. Lab Chip, 2017:10.1039.C7LC00368D.
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