微流场中多因素影响下单自由度介电泳的频谱研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yy030412
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着生物与医疗技术的发展,对生物分子的分离、捕获和聚集等提出了更高的要求,从而对介电泳操控技术的操控准确度要求越来越高,因此作为介电泳操控技术核心的介电泳频谱受到了广泛关注。但当前介电泳频谱的研究存在明显不足——因(?)|E|2在空间分布的不均匀及缺乏对速度获取过程中影响因素的分析,而导致所获取的介电泳速度不准确,进而导致获取的介电泳频谱不准确。为弥补传统方法的不足,提出了单自由度介电泳的频谱获取方法,从而获取更加准确的介电泳频谱。本文概述了介电泳频谱的国内外研究现状,表明了介电泳频谱在当今研究中的重要意义,同时分析了现有介电泳频谱研究中的不足。为弥补传统方法中存在的不足:(?)|E|2在空间分布的不均匀以及缺乏对速度获取过程中影响因素的分析,本文建立了单自由度介电泳的发生模型,并在该发生模型的基础上结合介电泳理论,提出了单自由度介电泳的频谱获取方法。为改善传统方法中介电泳的发生方式,通过理论分析,得到了(?)|E|2在单一方向上均匀分布的理论条件,从而提出了单自由度介电泳的发生模型,并实现了粒子在单一方向上进行匀速运动,且通过仿真分析验证了单自由度介电泳发生模型的正确性。在单自由度介电泳的频谱获取方法中,借助于单自由度介电泳的发生模型,探究了单自由度介电泳的频谱获取方法的获取机理,分析了不同因素((?)|E|2的空间分布、电导率、电场频率和电压幅值、流体流动)对于介电泳速度获取的影响,为获得更加准确的介电泳速度和介电泳频谱提供了坚实的理论保证。设计并加工了单自由度介电泳芯片,选取了实验参数、实验材料和实验仪器,搭建了实验平台,提出了实验方案并成功进行了单自由度介电泳的频谱获取实验。通过实验验证了(?)|E|2的空间分布对粒子的单自由度介电泳现象的影响;结合实验视频处理和数据处理验证了流场流动对于单自由度介电泳的速度的影响;另外,基于单自由度介电泳的频谱获取方法,实现了对于单自由度介电泳的速度获取时的背景噪声的消除,从而获取了准确的介电泳速度。通过上述理论分析和实验,得到了准确的介电泳速度,从而可以得到特定频率下误差范围均小于10%的CM因子实部值,从而最终绘制了更加准确的介电泳频谱。
其他文献
学位
己二腈是生产己二胺的重要原料,是一种高价值和重要的化工产品,己二胺主要用于尼龙66和高端聚氨酯原料的生产。随着经济的发展,人们对它的需求却日益增加,我国目前没有相关方法生产制备该化工产品,处于受制于人的尴尬境况下。本实验采用了新工艺,对原料的制备方面和原料的加氢脱氧过程进行了实验和分析,主要探索了反应过程的热力学分析,催化剂的设计、制备与表征,反应条件的优化等,主要结论如下。首先,对目标反应过程进
学位
为解决水体中氟和磷污染的问题,本文采用多种改性方法对粉煤灰进行复合改性,筛选出镧复合改性粉煤灰(La-TFA),将其作为吸附剂探究其对废水中氟和磷的吸附性能,并采用高效吸附工艺中来去除氟和磷。将粉煤灰进行热改性后再进行化学改性,得到复合改性粉煤灰(La-TFA),并对改性条件进行了优化。采用SEM、EDS、FTIR、XRD及Zeta电位对FA和La-TFA表征,结果表明La-TFA与FA相比,表面
微结构光纤因其独特的结构和特性吸引了越来越多的学者在光纤通信、光纤传感等其他领域对其进行研究。表面等离子共振技术对金属表面折射率变化十分敏感,这一特性使其应用在很多的传感设备中。近来,微结构光纤在表面等离子共振传感中得到了积极的研究。与其他配置例如棱镜和常规光纤相比,微结构光纤的优势在于可以实现理想的导向性和合理的机械强度。本文主要对微结构光纤表面等离子共振传感器进行介绍,针对传感器制造过程太过复
黄瓜品种改良一直是育种工作重要研究内容,但其遗传背景狭窄在一定程度上阻碍了育种工作的研究进展。重离子诱变技术在扩宽种质遗传背景、获取有益突变株、培育新品种等研究上均取得显著成效,将其应用到黄瓜育种研究中可有效解决育种工作中存在的困难。此外,北方冬、春季设施农业中弱光、低温逆境严重影响黄瓜生长发育并成为制约黄瓜生产的重要因素,因此研究外界环境对植物光合特性的影响也是重要研究方向。本研究以自交系黄瓜种
受限体系中曲面边界作用可直接影响稳定态的指向矢构型,弹性各向异性可使系统中出现各种多变的现象,向列相液晶中的弹性能特性对液晶显示应用至关重要。本文基于Landau-de Gennes理论,利用松弛迭代方法,探究圆柱几何中表面弹性K24(L24)项以及曲率对系统中手性结构的影响。模拟结果得出弹性各向异性可诱导系统中手性结构转变,在相反手性域之间存在缺陷构型,设定不同初始指向矢排列方式发现几种新的结构
多孔阳极氧化铝(AAO)凭借其高度有序排列的微观纳米孔洞结构在合成纳米材料中充当模板来使用,对纳米材料的生长结构起着决定性作用。而多孔阳极氧化铝光子晶体(PC-AAO)的发现更是打开了对于三维纳米材料研究的开端。PC-AAO具有高度有序简单易调节的微观结构、耐腐蚀、耐高压等优点,而且其制备过程流程比较简单容易进行、所需原材料价格优惠方便易得,因此PC-AAO作为超材料的一种一直饱受关注。PC-AA
在科学技术不断进步的现代社会,人类追求更高效更舒适的生活模式,随着多种多样的柔性材料的出现与研究,对柔性材料的应用已经开始渗透到人们的日常生产和生活中,如软体机器人领域、汽车领域、水利工程等。柔性材料最主要的特征在于能够承受一定的外力作用后,产生伸缩、弯曲、扭转变形后而不被破坏,能够保持性能。相对于传统的刚性结构能够实现与复杂环境的良好交互。由此看来,优异的力学性能对于柔性材料至关重要,柔性材料的
钢渣是钢铁炼制过程中的产物,具有广泛的应用前景,本课题将钢渣应用于沥青路面面层中,分别对钢渣集料工程特性、钢渣吸附沥青特性、钢渣沥青混合料性能、钢渣工程应用进行研究。首先,通过钢渣物理特性研究,发现钢渣具有与沥青黏附性好、降温延迟的特性,对钢渣进行力学特性研究,发现钢渣拥有优秀的抗压碎和抗磨耗能力;对钢渣膨胀性研究发现,级配组成偏粗的钢渣膨胀量较小。其次,通过钢渣吸附性试验发现,随着沥青温度升高,