基于介质上电润湿的液滴操纵与控制技术研究

本项目属于多学科交叉的前沿课题，面向用于微生化分析的芯片实验室，建立基于介质上的电润湿效应的数字微流控系统。首次采用自主研发的类Teflon材料为介质膜并以硅为微电极阵列的衬底材料，通过控制液体在介质层上的电润湿性，实现液滴的产生、输运、融合和分割这四个基本操作的自动化，并探索其在生化分析中的应用。研究内容包括高疏水性类Teflon材料的研制，介质上的电润湿机理和模拟方法，微液滴四个基本操作的形成机理与形成条件，微电极阵列的设计方法与控制方法，微流控系统与控制电路单片集成的工艺兼容性问题。本项目能够明显降低微流控器件的研发成本，有望实现与控制电路的单片集成，获得多项具有自主知识产权的创新成果。开展这项研究，不仅对芯片实验室的研究与发展具有重要的科学意义与实用价值，而且将对微机电系统、流体力学、材料科学、生物与化学等相关科学的发展起到积极的推动作用。