用于提高液体扫描探针鲁棒性的流体旁路结构
应用物理
2019-01-03 v1 流体动力学
摘要
目的：我们旨在提高液体扫描探针的操作鲁棒性。需要解决的两个主要失效模式是处理液体的流动路径阻塞以及探针与样品之间期望间隙距离的偏差。方法：我们引入了一种多功能设计元件，即微流体旁路通道，其可在直流和交流模式下运行，每种模式可防止两种主要失效模式之一。结果：在直流模式下，旁路通道充满液体并表现出电阻特性，使探针能够被动地对阻塞做出反应。在流动路径阻塞的情况下，处理液体被动地通过旁路转移，以防止其泄漏并限制高压水平的积聚。在交流模式下，旁路充满气体并具有电容特性，允许通过观察两个气液界面的运动相移来监测探针与样品之间的间隙距离。对于 4 Hz 的输入压力调制，在高达 25 m 的间隙距离下观察到了显著的相移变化。结论：所提出的被动设计元件以简单且高度兼容的方式应对了这两种失效模式。意义：能够实现与生物表面目标接口的液体扫描探针与广泛的工作流程和生物分析应用兼容。操作鲁棒性的提高将促进液体扫描探针在研究以及诊断中的快速和广泛采用。
引用
@article{arxiv.1901.00457,
title = {Fluidic bypass structures for improving the robustness of liquid scanning probes},
author = {David P. Taylor and Govind V. Kaigala},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.00457},
year = {2019}
}