热力气泡驱动微型pump是根据汽液相变换热以及喷管分散器的原理来实现的

热力气泡驱动微型pump是根据汽液相变换热以及喷管分散器的原理来实现的。Micropump由一个电阻加热器，一对喷管分散器流量控制器，电阻加热器的直径是1mm，深度是50m。驱动机制来自于周期性的热力气泡的形成以及破裂，流量借助喷管分散控制器从喷管流到分散器。两个加热器设计，一个气泡和两重气泡驱动模式，已经在研究中。在单个气泡模式中，当推动脉冲为250HZ，在10%工宗平均功率消耗1w为最大的流量率为51/min。当净容积流量率是零时，测量到静态抽的压力最大值为377帕。作为一个应用程序实例在microfluidic驱动，这这种无阀门的micropump用于通过搅动流体提高流体混合。Micropumps在微机电技术驱动方面有很广泛的应用，例如处理很小的，昂贵的体积很小的化学流体，生物或者医疗系统。很多micropump的设计理念和原型已经在过去的10年当中崭露头角，他们可以根据驱动机制被分为以下的类型：机械装置，气泡，电动，电镀能力。在这所有的驱动模式当中，气泡驱动可以通过电阻加热器获得并可以运用到未指明的液体，在微电子领域是一种很有吸引力的驱动来源。现有的设备列子包括气泡喷气打印机和气泡驱动的微电子机械操作器。在另一方面，微阀门在微观流体系统（控制流量和流体方向）是不可缺少的元件，通常集成在micropump上。但不幸的是，微阀门会增加加工工序的复杂程度。图一解释了设计理念，热应力气泡在微型的增压pump中形成，然后产生一个压力，当气泡变大，分散器的流量率大于喷管的流量率，当气泡破裂时，就比喷管的流量率要大。所以，就有一股液体流在喷管和分散器间形成。气泡的界限成为一种薄膜使泵容器死空间变成最小。由于喷管分散器的设计，常规机械阀门没有用于操作这样制造过程被简化。根据操作原理，一个微型泵就象图2所示的那样形成了，增压泵，喷管分散流量控制器以及渠道在一个有相同50m深度的硅体（深刻的易反应的离子蚀刻）上形成。通过进水出水孔，以及电子互联通过另外一个离子蚀刻也形成在硅体上。派热克斯玻璃用来封闭这个微型系统，铝被蒸发并如图所示附着在上面充当电阻加热器。我们会悬着一个弯曲的加热器而不是一个规则形状的加热器，这样通过玻璃清楚的观察。在样品试验中，根据压电驱动的报告来选择直径。圆形增压泵为1mm，并于一对水流控制器（狭小部分30m，开口部分273m，分流角度为14）连接。连接微型泵和进出水孔的渠道宽200m。两个外径为310内径为275的plylimide的管子用来连接微型泵和外面的宏观世界通过被蚀刻的进出口。如图三所示图4描述了制造过程，在硅层，两步深度蚀刻。硅片和一个1m厚的热氧化的（在之后被蚀刻为氧化面具用来定义增压泵）9-m厚的光致抗蚀剂被旋转上，作为一个光致抗蚀剂面具来定义进出水孔和如图所示的电子内部联系。接下来，第一部蚀刻工序在蚀刻整个硅片并且移走光致抗蚀剂面具。第二步的蚀刻是在氧化面具一起和大约50mm的硅片被蚀刻掉。然后，把硅片浸入氢氟酸(HF)去掉二氧化硅，这样硅片就等待装配了。在派热克斯玻璃层，凹进1m，填埋铝加热器来阻止液体泄露和保证正极连接。派热克斯玻璃用来定义模式缓冲的HF用来做蚀刻剂来形成凹槽。铝然后就象图4中那样被托起来蒸发并且作为一个电阻加热器。