用于不同粒径粒子聚焦的MEMS微流体芯片

作者：冀苗苗; 张斌珍^*; 段俊萍

来源：微纳电子技术, 2022, 59(08): 778-786.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2022.08.008

• 微电子机械系统(MEMS)
• 微流体芯片
• 惯性微流体技术
• 微通道
• 粒子聚焦

基于惯性微流体技术和微电子机械系统(MEMS)工艺，设计了一款用于不同粒径粒子聚焦的微流体芯片。通过对不同收缩区-扩张区面积比(CE-ratio)以及相同CE-ratio下不同收缩区与扩张区长度关系的微通道进行仿真测试，制备出了分别适用于不同粒径粒子的对称式小CE-ratio微通道。采用MEMS工艺加工，通过改进键合工艺使芯片能在高流速下保持性能稳定。在雷诺数为68的前提下对聚焦测试图进行归一化灰度值分析。测试结果表明：通道内粒子聚焦流线(粒径5μm和20μm)处灰度值比其他位置灰度值高3倍，且通道内其他位置的归一化灰度值较稳定地保持在0.2(粒径20μm)和0.25(粒径5μm)左右。在高流速工作情况下，对称式小CE-ratio微流体芯片性能稳定且粒子聚焦效果良好。

• 单位
  中北大学