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数字化微喷射用玻璃基组合微喷嘴设计及实验被引量：4: 2012年; 为提高液滴微喷射的喷射效率和粉体微喷射的喷射方向性,选用普通硼硅酸盐毛细管和石英玻璃管为原材料,基于稳定的拉制和锻制工艺,设计并制作了直列式组合微喷嘴和同轴式组合微喷嘴。在基于微流体数字化的微喷射实验平台上,利用4×2直列式组合微喷嘴单次喷射得到了形状规则、圆整,大小均匀,无卫星液滴的液滴阵列,液滴平均直径为180μm;相对于单微喷嘴,直列式组合微喷嘴提高了单次微喷射的效率。另外,进行了粉体微喷射实验,相对于单微喷嘴,同轴式组合微喷嘴在相同驱动条件下,出射角由33°减小至10°,成形粉线的宽度由450μm降低至300μm。结果表明,同轴式组合微喷嘴中的辅助喷嘴有效地约束了主喷嘴出射的粉体流动,粉体喷射的方向性有显著提高。; 杨眉朱丽侯丽雅章维一; 关键词：玻璃基

基于微流体脉冲驱动控制技术的导线印制系统的设计被引量：2: 2015年; 为满足导线印制的需要,提出了一种适用于新型纳米银墨水的导线印制系统设计方案。该方案以微流体脉冲驱动控制技术为基本原理,建立了基于Nios II的SOPC控制系统,实现了图形信息的提取和处理、微喷嘴和工作台控制。实验表明采用该方案设计的导线印制系统可印制线宽为300μm的导线,印制精度达到10μm;系统具有良好的稳定性和适用性。; 李茜朱丽王洪成章维一; 关键词：FPGA SOPC

驱动电压波形修圆对微流体脉冲惯性力和驱动效果的影响被引量：8: 2012年; 介绍了微流体脉冲驱动-控制技术,分析了微流体脉冲驱动-控制过程,指出在这一过程中影响微流体流动的主要因素是微流道固壁加速度和流体内部的黏性力。采用"椭圆修圆法"对方波驱动电压进行修圆,针对修圆点的位置决定微流体的驱动方向,获得了不同修圆位置和修圆系数的驱动电压修圆波形。通过实验探索了波形修圆对微流道固壁运动加速度、微流体脉冲惯性力和流体驱动效果的影响规律并进行了机理分析。所得流体体积流量可在0～15.4pl/min连续变化,远小于现有的微流体驱动技术。本文的研究成果可为微流体脉冲驱动-控制技术在微流体系统中的进一步应用提供参考。; 王洪成侯丽雅章维一; 关键词：微流体系统压电驱动器

一种新型压电驱动控制系统研制及实验研究被引量：1: 2014年; 根据微流体化技术对压电驱动控制系统的要求,针对原驱动控制系统存在的问题,设计了以FPGA为平台,基于SOPC技术的任意波形发生器和基于集成功率芯片PA93的功率放大器,由这两者组成了新型的压电驱动-控制系统。新型的压电驱动控制系统摆脱了对工控机或PC机的依赖,减小了体积,可独立工作;最大输出频率从256 Hz增大至4 k Hz;提高了系统整体的稳定性和可靠性。结果表明,新型的驱动控制系统解决了原驱动控制系统存在的问题,为微流体数字化技术的应用拓展打下了基础。; 杨眉侯丽雅章维一何加桥; 关键词：压电作动器任意波形发生器功率放大器

两相剪切流法制备玉米胚芽油微胶囊的研究: 2013年; 基于气液两相剪切流,提出了一种结构简单、成本低、控制方便的微胶囊制备方法,设计了基于冷热加工工艺的玻璃微喷嘴为核心器件的微胶囊制备系统。研究了微胶囊制备工艺参数和芯、壁材配方对微胶囊有效直径Deff的影响规律,利用混合正交实验确定了最优的系统微胶囊制备工艺参数,并在最优的微胶囊制备工艺参数条件下确定了微胶囊芯、壁材的最佳配方。试验结果表明:表征微胶囊制备系统稳定性的液体含量l变化平缓,变异系数Cv<6.38%,系统具有较好的稳定性;在最优的微胶囊制备工艺参数和芯、壁材配方条件下即微喷嘴直径1000μm、微喷嘴不含平行端部、喷射压力0.04 MPa、海藻酸钠浓度1%、氯化钙浓度1%、壁材与芯材的比值为2:1时微胶囊的包埋率可达56.44%;干燥后玉米胚芽油微胶囊微观结构较规则,表面致密,可以有效完成对玉米胚芽油的包埋。; 王庆亮侯丽雅朱丽章维一; 关键词：玉米胚芽油微胶囊制备

基于微流体脉冲驱动控制技术的微量试剂分配方法及应用研究被引量：3: 2014年; 随着生物分析技术和高通量筛选技术的发展,生命科学领域的试剂用量已减小至纳升乃至皮升水平,为实现高精度的微量试剂分配,研制了基于微流体脉冲驱动控制技术的双通道微量试剂分配系统,以甘油溶液为分配试剂,研究了试剂粘度、微喷嘴出口内径、驱动频率和电压幅值对分配量的影响,在系统参量驱动电压为70 V、驱动频率为4 Hz、微喷嘴出口内径为100μm的条件下,按照不同比例分配Na2HPO4-KH2PO4溶液,进行混合反应实验,制备具有pH值梯度的3×3磷酸盐缓冲液微阵列,并加入pH值指示剂,检测混合后溶液的酸碱性。结果表明,所制备的pH梯度微阵列样点直径相对标准偏差(n=9)为0.8%,样点反应充分、颜色均匀且梯度变化明显。基于微流体脉冲驱动控制技术的微量试剂分配方法分配精度较高、重复性好,能够实现对不同粘度试剂的自动化、并行及微量(pL级)分配,无需独立的"反应池"即可实现多种试剂的微量配比及反应。; 郑悦侯丽雅朱丽王洪成何加桥章维一; 关键词：双通道

纳米银导电图形薄膜的数字化微打印被引量：4: 2013年; 采用以脉冲为微流动基本形态、脉冲当地惯性力为主动力的微流体数字化技术进行纳米银导电图形薄膜微打印实验研究。在搭建的基于微流体数字化技术的纳米银导电图形薄膜微打印系统上,将水合肼溶液数字化微打印在涂有AgNO3-PVP溶液的玻璃基上形成纳米银悬浮液液线,再经高温烧结后形成纳米银导电图形薄膜。通过实验研究,微打印出了厚度约为3μm、最小线宽约20μm且最小电阻率达2.5μΩ.cm(相当于块状金属银电阻率的1.6倍)的纳米银导电图形薄膜。从实验过程可以看出,采用微流体数字化技术进行导电图形薄膜的微打印具有工艺简单、成本低廉、薄膜线宽小和导电性能优越等优点。; 王洪成侯丽雅章维一; 关键词：印刷电路板纳米银氧化还原反应

基于外骨骼的可穿戴式上肢康复机器人设计与研究被引量：29: 2014年; 为辅助对患肢进行高强度标准化康复训练工作,研制了一种基于外骨骼原理的可穿戴式4自由度上肢康复机器人.该康复机器人可实现肩关节水平方向外展/内收、竖直方向上摆/下摆和旋转运动以及肘关节的屈/伸运动.首先根据康复医学原理确定出人手臂各关节的运动角度范围,并在确保驱动力矩最小的原则下进行结构设计.然后,对各结构进行了运动学与动力学仿真分析,并据此对结构进行优化.最后,设计了康复机器人在连续被动康复运动(CPM)模式下的控制系统.实验结果表明,此结构方便穿戴于人体,机器人的运动自由度与人体运动自由度同轴,能有效地对患肢前、后臂各部位进行支撑和牵引,精确地施加牵引力于上肢的各关节.; 许祥侯丽雅黄新燕章维一; 关键词：外骨骼康复机器人

微流体数字化喷射制备细胞微胶囊及表征被引量：1: 2014年; 为了探究脉冲喷射制备细胞微胶囊的粒径变化规律和控制方法,采用微流体数字化喷射技术进行了细胞微胶囊的制备研究。制备的细胞微胶囊平均粒径可小至28μm,相应的标准偏差小于5μm,具有较好的单分散性,通过改变驱动电压和微喷嘴内径可方便地控制细胞微胶囊的粒径大小和分布。微流体数字化喷射后细胞存活率达93%,对细胞活性影响小,适于细胞微胶囊的制备。脉冲喷射法制备细胞微胶囊,对于细胞微胶囊的后续自动化操作处理具有应用价值。; 李清侯丽雅朱丽章维一; 关键词：微流体细胞微胶囊

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国家教育部博士点基金(20113219110004)

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