抽象性
同时,电湿电电网是一个众所周知的现象,甚至在主动微光学中经常利用以改变微滴镜头曲解或用数字微流化物分析化术(DMF实验芯片2.0)移动/激活微滴OEW可给DMF带来更多弹性,因为在OEW中实验芯片的操作点由光束局部控制,通常直插芯片与纯EWOD相反,对OEW来说,电极都非结构化不可,这使得芯片设计和生产技术简单化作用式小滴路径由光点运动决定然而,对于分析化学应用而言,如果下方空间和上方空间不因光学组件和光源阻塞则有帮助。在此报告通过激光光束激活滴子的可能性,这些滴子遍历芯片表层和OEW层序列内并行搭建过程微粒被地平面平面非分化非扩展光束抓取后, 我们称它为光线OEW
开工导 言
电湿电网实战一号-13广度用于改变微滴曲率微流化镜片可变焦长实现14-18号..对EWOD而言,滴子通常是离子化水或水溶液制成的,并夹在顶电极和底电极上方二电层间并附电压源,搭建电流电流电流电流层存储电能修改二电层小滴表面能量,小滴接触角和曲度缩小(曲率半径提高)。
如果底电极结构化,最初只有小滴的一部分高于电极结构,接触角的改变将局部化网状力并行向下拉面,拖拉滴上电极19号-22号..eWOD可用于移动/激活滴子,并允许分块合并滴子这有助于数字微流化学分析化工,即芯片实验应用小滴(芯片实验2.0)23号-三十三..
结构电极对基于EWOD小滴激活的必要性有缺陷,即所有期望位置和流水流运动都必须事先知道,因为底电极必须按方位编译如果需要另一种激活路径,则需要设计并产生另一种芯片
OEW解决此问题34号-44号..电极均非结构化另一层即光导膜必须嵌入二电层和底电极之间的层序列层序列的容积改变局部性, 不论光点在哪里阻塞并输入光导层光导层自局部电导性相对良好,可被视为底电极的一部分,从而使二电层留有小厚度,成为电容器中唯一“板块”绝缘器无光攻击时,光导层非导电性并须被视为介电二层序列的一部分
模式操作点本地变换由EWOD电压调频以及波长和强度阻塞光决定参数设置右时,小滴移动到光点移动到哪里,例如计算机可由外部镜像集操作控制
侧注1:45码作者使用OEW并用结构底层电极结构为金属常量近距离网格小滴只能沿网格线移动单针小小小小滴预测区,可移动到实验芯片上的任何点网状网格稳定滴运动OEW光从芯片下侧直插
OEW有两种劣势第一,几乎不可能优化搭建过程(层材料、层厚度、EWOD电压和频率、OEW光强度和波长以及电滴传导性),以保证滴作用广集参数微小不同的OEW光强度或波长可能会改变全局第二,光通常直冲实验芯片,因此光源和光学元素阻塞实验芯片上下空间一个例子应用,即限量应用由SERS组成(表层增强拉曼散射)46号即由拉曼散射光谱检测分子并增强信号47-49号++小滴稀释分子,如金属表面或聚类
侧注2中50码光导层吸收用氧化phthalocyane金属粒子并不是为了增强散射作用,而是为了光导层性能
光线提高效果 从侧插芯片原理可能性可能是将OEW光相加成胶片波导体,该波导体必须融入层级实验芯片引导片波相异于侧向维度, 可能提供流水式路径 介于芯片上两个区间 光强度不同的小滴
然而,正如我们在引导工作时所知道的51号也几乎不可能同时满足OEW和电影波引导的要求举一个例子,一方面,光线必须在一定程度上吸收到光导层中,以达到后者的目的。不仅胶片波偏差 和吸附 都会导致实验芯片不同部分 光强度oEW无法同样顺利跨芯片
提供中,我们报告成功变异性上个概念中,我们称它为 "光线OEWLL-OEW),因为非异性非扩展激光束正从侧向侧传递实验芯片小滴不沿光束移动,而是直通它,每当光束/线全移向该方向时!参图一号.
二叉eWOD和OEW更多细节一号-13,34号-44号万事通
eWOD应用d级迪尔厚电层组成电容解析器通过电压加载V级通向静电存储器,减少地表能量/强度南锥体liel双电层液滴有效值 去哪儿C级即本地能力A级投射区小滴部分上电极ε0介电常量ε迪尔二电层二电数南锥体la市流水/流水与环境(常为空气)接口的表面能量接触角θ双电层小滴比对Young角度θ0免电量总比 Young-Lippmann方程小
自方程2)接触角函数电压平方化,电压极化无效,甚至交替电压V级=V级ac类典型使用频率为++100赫兹或更多时,滴子无法跟踪后量V级=V级ac类必须被视为有效电压V级eff.通常EWOD使用++1kHz频率OEW使用+50Hz频率OEW显示方程一号)和(b)2电压应用总会导致地表能量/强度下降南锥体l迪尔⟶南锥体effl迪尔并降低接触角并增加小滴半径内节说明一号等离散式平面透镜
eWOD还可用于滴作用法,如果电容底层电极层结构化,小滴只部分覆盖电极板ionic小滴将经历净力移动小滴上偏向板然而,多片非并用小电极相邻时,小滴只有在预测面积大于任何块并总触摸两片时才能继续移动。(当然,及时加载板也必须适当控制
典型地说,必要的电偏差是矩形交替电压和负值半段
EWOD不需要交替电压并避免芯片向周界充电 避免水解析解析
反之,对OEW来说,交替电压是必要的,因为二电层复杂阻抗作用、光导层和小滴路径阻抗作用允许OEW芯片操作点操作阻塞依赖交替电压调频电压和频度变化允许查找最佳操作点,即参数,结果产生最强OEW力芯片必须视之为电路图中等效元素2.等效电路对发光点和无发光点电容和电阻的局部值不同
Moench和其他人甚至证明,通过正确选择调频和电压放大,小滴不能只拉/拉光点,甚至推44号..
修改Young-Lippmann方程应用 带C级dpc即双层电加光导层和V级dpc电压横跨双层分母和参数南锥体上方方程中分别与Laplace压力及其依赖案例意义相关52,53号体积远低于1微粒变强华府l!Laplace压力(与小滴强表缩力相关)阻抗表面紧张
复杂值阻抗Z级嵌入电压下降V级dpc显示 配电电压V级中位R路径选择总体ohmic路径阻抗小滴本身和供应线(electrode层)。
数学注解 自阻抗Z级dpc复杂定值量原则上为电压V级dpc也必须视之为方程复杂估计量4)取绝对值平方程3)此外,如果有效电压定义V级eff应用方程复值电压和电流绝对值3)
方程分解3)必须应用到有或无光实例中,通过光照计算接触角变化比无光照案例(可称纯EWOD案例):
粗略地说,负接触角变化θ<0与滴子拉动θ> 0推控哪种情况适用强烈取决于应用电压及其调制频度(和所有其他参数)。
OEW力估计 带L级长度小滴接触线光线OEW(LL-OEW)优于OEW,即这部分较长,因此总体激活力大于透光率OEW常态OEW然然,力量微小LL-OEW案例最大力数仅为0.75华府N.
上文提到,我们遵循的理念是负接触角变化与拉动相关联,而正切变化则表示推送不完全正确,因为纯EWOD案例(即无光案例)已经与拉力相关强制力必须高补偿启动推送应用概念解析
3级实验室芯片布局、电气和光学搭建
OEW芯片由基质和超率组成,每个片段面积为25毫米x25毫米图中剖面视图芯片3参数典型值说明
底层部分由几层组成,沉入德国达姆施塔特市默克KGaa玻璃滑动厚度为1.1华府m,ITO层厚度(140++20),ITO玻璃滑动光传输约87%可见光谱范围氢化单片层通过等离子化学蒸发沉降沉入ITO包底玻璃滑动中,PECVD和PlasmaLab80+机来自英国布里斯托尔牛津仪器等离散技术光导a-Si:H层厚度790+10nm覆盖层为(360++10)nm深电层,由Parylene C和Histrible顶层近似相组成10NM薄PTFAF160054号..Paryleen C原创物来自Indianapolis专用套件公司并用2010年PDS存储化学蒸发沉降PTFEAF 1600来自德国TaufkirchenSigma Aldrich使用SUSS微技术SUSSMYERSETET
超标准部分由ITO拼接式玻璃滑动和100-250组成华府m厚度(视指定的小滴大小而定)Ordyl+SY355薄膜用作空间器Ordyl+SY355是意大利米兰ElgaEuropesrl的干膜阻抗单构Ordyl+SY355层厚度为50华府m.干膜阻塞用热滚压二至五层应用基底华府m)和结构照相平面和基底部分一样,超率部分使用近似水分10NM稀疏多孔PTFEAF1600层以超缓存为例,该层直接沉入ITO层
10NM薄PTFEAF1600层多孔化,小滴接触二电层和顶电层不会退化
在某种程度上,优化层厚度是一个试误问题,同时预算加二电数ε迪尔并εpc介电层和光导层材料(小频段)目的是实现分层序列的容积和阻塞性,允许强相互作用并发现小变电量或频度产生强力效果的情况,从而使滴子上力最大化
芯片生产流程中实现层厚度的判定通过插值数据实现,从标值运行中物沉积时间变化并测量生成层厚度,例如用面剖面器测量瓦法中的一部分与沉积层对另一部分的比较,后者在沉积时阻塞,测量从一个步到另一个步
2% Nacl水溶液小滴体积介于0.2至0.8华府l置入空间器模式内10毫米x10毫米区域基底和超值模块由Millmax制造公司906-1-15-20-75-14-11-0号弹簧插件并发,Oyster Bay,NY,USA图4内含机械联结的爆炸汇编视图
矩形交替电压xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
两种情况均使用德国BergkirchenThorLabsGmbH激光二极L520P50激光二极管排放波长λ=520纳米,光强度由中密度滤波减为连续波电量P级=150nW芯片激光束(激光二极管后用透镜标定)既不聚焦也不沿路径扩展光束有一个椭圆交叉段,半轴0.75和0.27毫米长度,密度为0.74W/m2.高强度并不一定表示OEW演化更好
4级流水点运动常用OEW
图显示常用OEW比较5显示与小滴运动合并视频不同的框架电压应用V级ac类++40V50Hz激光点对准遍历性由手控外部镜像移动
5级流水线移动OEW
如前所述,鉴于OEW芯片用于DMF应用,实验芯片下方和上方空间不应受OEW光源、镜像或镜头阻塞光照从实验芯片侧演化
图6并用视频框架显示模块运维矩形交替电压V级ac类++48V@50Hz由于其接近透明性材料,空格器因分布式LL-OEW光而显得绿色光线进实验室芯片surface-parallel从视频架上侧识别出高散度反射小滴成功抓取并移动光线实际上,在这个例子中,小滴推倒而不是光线拉动
视频中滴子运动相当慢, 原因是光线缓慢移位, 光线人工激活下层相近小滴响应时间小滴小滴小滴小滴小滴小滴小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数小数55号..
视频和框架供其他电压和频率使用看起来非常相似因此,为更多说明复杂状况,我们从图中提供计算搭建结果6.附加参数取图图标题7脱机图本身显示计算结果接触角变化图解提供电压函数V级调制频曾.
小频率大电压区有未定义接触角变化区,没有绘制值区域右侧方程3)大于1并因此超出余弦函数范围物理现实中,此范围与接触角饱和相关下方电压约++39V,有小滴拉(+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++θ微小频率下++200赫兹 几乎不拉不推高电压约++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++θ频率仍然远低于1khz44号))最大接触角变化拉推相似值
计算结果显示电压和频率范围极窄,接触角变化不可忽略++2.5V或++25Hz改变频率可能导致小接触角变化(或数学上偶无定义值)。与EWOD相比,OEW(LL-OEW)的另一个劣势小滴激活路径由微小窗口优化参数支付
问题二是供应电压和调制频都起作用, 并存所有其他参数, 甚至是小滴电导作用(导致特定ohmic抗药性), 并存小滴大小小小小滴越强Laplace压力此外,小滴大小还决定预测面积A级滴子长度L级点亮线段因此,芯片的任何优化都只能在考虑到一定范围小滴大小(容量和预测区)时才能实现。下一范围则需在适当计算后再准备另一芯片最小可允许小滴直径取自子台与层间距离华府m),因为小滴必须触摸二电层(顶部有PTFE)和上层电极(下部有PTFE)。
尽管问题重重,OEW和LLOEW为DMF模块使用增加一些弹性
6级结论
使用OEW编织滴子, 可能用数字微流化器应用解析芯片实验室化学应用OEW光线遍历实验室芯片侧行道,从而保持芯片上下空间无光组件和光源申请时有必要这样做,小滴也需要监听/管理/分析非此即彼
LL-OEW为EWOD/OEW工具箱增加另一个机会
数据可用性
视频转图5并6链接中提供补充素材部分。 相关作者经合理请求可提供支持本研究结论的进一步数据
利益冲突
作者声明不因发布此论文而产生利益冲突
感知感知
这项研究得到了德国研究基金会FO157/60号合同的资助作者感谢经济支持纳诺结构中心向德国Kaiserslautern技术大学提供一般性技术援助作者还想感谢Egbert Oesterschulze及其TUK集团分别利用CVD机和PECVD机准备二电层和光导层这项研究得到了德国研究基金会FO157/60号合同的资助
补充素材
图5图LL-OEW图6视频可见“https/seafile.rlp.net/d/2626c044d4b04bfe7”。高山市补充素材)