微流体中纳米颗粒的电动力学研究

微流体中纳米颗粒的电动力学研究对于生物医学、分析化学、颗粒污染物分析和MEMS等领域有着极其重要的意义。本项目通过理论分析、数值模拟与实验研究达到以下的目标：①研究纳米颗粒形状对其布朗运动规律的影响；②给出考虑纳米颗粒形状、表面属性、内部结构的诱导电泳速度的解析表达式；③拓展有效电极子动量假设的应用范围由微米到纳米量级；④在局部非稀相条件下，得出纳米颗粒形状、表面属性、内部结构与颗粒之间相互作用力的关系式。.通过本项目的研究，可以加深对微流体中颗粒电动力学原理的认识，从而能够对纳米颗粒的位置及取向进行精确的控制，进而促进纳米颗粒在某些领域中的应用。

在国家自然科学基金委的大力支持下，《微流体中纳米颗粒的电动力学研究》按照原计划有条不紊的开展，完成了微流体电渗流、颗粒介电电泳原理以及数值模拟等工作；完成了微流体二维和三维电渗流数值模拟程序，并且可以模拟任意形状微管道中的电渗流场；完成了球状和非球状颗粒介电电泳数值模拟程序，从而可以对电场作用下的颗粒的运动进行精确追踪；完成了微流体二维和三维诱导电渗流数值模拟程序，并且可以模拟任意形状颗粒的诱导电渗流。课题组在项目顺利开展的同时，能够及时跟踪国内外的最前沿的研究。.在本项目资助下，在国内外高水平学术刊物或会议上撰写和发表相关论文12篇，其中EI收录4篇，SCI收录6篇，另外两篇已经投寄国内外SCI杂志；参与撰写微流体相关专著《微纳流动理论及应用》，已经由科学出版社出版；撰写《FLUENT技术基础与应用实例》第二版，已由清华大学出版社出版；申请专利技术2项；获得浙江省科学技术奖一等奖1项；培养研究生4名；参加国际学术会议4人次。依托本项目，项目负责人已为进一步在微流控芯片装置开发工作打下了良好的基础。