基于兰姆波谐振MEMS阵列的无喷嘴微液滴喷射研究

作者：张鸿翔; 宁远; 刘伯华; 张孟伦

来源：传感技术学报, 2018, 31(09): 1301-1306.

• MEMS执行器
• 液滴喷射
• 声波聚焦
• 压电谐振器

基于微机电(MEMS)兰姆波谐振器(LWR),设计了一种可在1μL液体中聚焦声波的压电声波执行器件,实现了皮升级液滴的生成和无喷嘴喷射。该压电声波执行器由8个谐振频率为247.6 MHz的LWR组成,通过物理场有限元仿真计算,设计了可在中心50μm区域内实现声波聚焦的器件结构。在实验中,通过制作的声波聚焦器件,观察到在1μL液体表面生成并喷射出皮升级小液滴现象。通过对输入功率的控制,可以实现单液滴喷射、多液滴连续喷射、以及局部沸腾多向喷射。液滴喷射系统利用声波聚焦产生的声流体效应实现无喷嘴的液滴喷射,在多个工程领域尤其是微流控方向有广阔的应用前景,如多向液滴喷射、细胞位置操控等。

• 单位
  精密测试技术及仪器国家重点实验室; 天津大学