臺灣博碩士論文加值系統

本論文之主旨在探討以外部施加磁場來控制環形微流體通道內的溶液流速。實驗所使用的環形微流道包括三種槽體，第一種是由內徑1.20 cm的ITO導電塑膠和內徑0.80 cm的石墨碳電極所組成寬度為0.20 cm的通道，另兩種槽體則分別使用外徑1.80 cm、1.50 cm和1.20 cm的白金環所組成之寬度0.10 cm與0.20 cm的通道。實驗中的工作流體則是使用0.5 M、0.6 M、0.7 M、0.8 M的鐵氰化鉀與亞鐵氰化鉀混和溶液，溶液中加入了聚苯乙烯微球以利於測試流速。此實驗中使用了幾種不同磁通量密度的磁鐵來變換磁場，再以不同濃度的工作流體交叉測試而測得在不同磁場強度和不同濃度的條件下流速的變化。

The main purpose of this paper is to investigate the application of a magnetic field to control the flow rate of the solution in the annular microfluidic channel. The annular microchannel used in the experiment includes three slots. The first type consists of an ITO conductive film with 1.20 cm in inner diameter and a graphite carbon electrode with of 0.80 cm in inner diameter to form a channel with 0.20 cm in width. The other two trenches are made up of 0.10 cm and 0.20 cm wide channels made of white gold rings with outer diameters of 1.80 cm, 1.50 cm and 1.20 cm. The working fluid in the experiment is a mixed solution of potassium ferricyanide and potassium ferrocyanide at 0.5 M, 0.6 M, 0.7 M, and 0.8 M. Polystyrene microspheres are added to the solution to facilitate testing of the flow rate. This experiment used several magnets with various magnetic flux densities to change the magnetic field. The flow rate changes with various magnetic field strengths and concentrations were measured by cross-testing of different concentrations of working fluid.

目錄
明志科技大學碩士學位論文口試委員審定書 i
致謝 ii
摘要 iii
Abstract iv
目錄 v
圖目錄 vii
表目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2研究動機 3
第二章 文獻回顧 4
2.1 磁流體力學的簡介 4
2.2 微機電系統加工技術 5
2.3 微機電系統的發展與產品應用 7
2.3-1 微機電系統在汽車工業的應用 8
2.3-2 微機電列印技術運用 9
2.3-3 微機電胰島素注射微型泵 11
2.4 聚二甲基矽氧烷(PDMS)介紹 13
2.5 微型生物晶片的發展與種類 14
第三章 理論背景 18
3.1 磁流體力學現象(MHD) 18
3-2 MHD流體特性研究 19
第四章 實驗方法 20
4.1實驗儀器 20
4.1-2 實驗槽體製作 21
4.2 實驗藥品 24
4.3 鐵氰化鉀、亞鐵氰化鉀溶液配置 25
4.4 實驗流程 26
4.5 微通道實驗量測方法 28
4.6 微通道實驗相關參數 28
第五章 結果與討論 29
5.1 環形微流道製作 29
5.2 定電壓操作 31
5.3 流速測量 32
5.3-1 石墨碳與ITO電極流道分析 32
5.3-2 白金環2mm流道分析結果 36
5.3-3 白金環1mm流道分析結果 40
5.4循環伏安分析 44
5.4-1 濃度效應分析 44
5.4-2 掃描速率效應 49
5.5 計時電流分析法 56
第六章 結論 59
第七章 參考文獻 60

 
圖目錄
圖2-1 面型微加工犧牲層技術示意圖 6
圖2-2 微影電鑄模造技術 7
圖2-3 MEMS汽車應用圖 8
圖2-4 列印技術發展 10
圖2-5 JEWEL PUMP 13
圖2-6 實驗用固態PDMS 14
圖3-1 磁電解系統 19
圖4-1 石墨碳電極與ITO導電膜槽體(一) 21
圖4-2 石墨碳電極與ITO導電膜槽體(二) 22
圖4-3 訂製白金環 23
圖4-4 2 MM白金環流道 23
圖4-5 1 MM白金環流道 23
圖5-1 槽體一濃度對平均速度趨勢(1000高斯) 33
圖5-2 槽體一濃度對平均速度趨勢(3000高斯) 34
圖5-3 槽體一濃度對平均速度趨勢(5000高斯) 35
圖5-4 槽體二濃度對平均速度趨勢(1000高斯) 37
圖5-5 槽體二濃度對平均速度趨勢(3000高斯) 38
圖5-6 槽體二濃度對平均速度趨勢(5000高斯) 39
圖5-7 槽體三濃度對平均速度趨勢(1000高斯) 41
圖5-8 槽體三濃度對平均速度趨勢(3000高斯) 42
圖5-9 槽體三濃度對平均速度趨勢(5000高斯) 43
圖5-10 各濃度伏安曲線圖(0高斯/掃描速率0.05V/S) 45
圖5-11 各濃度伏安曲線圖(1000高斯/掃描速率0.05V/S) 46
圖5-12 各濃度伏安曲線圖(3000高斯/掃描速率0.05V/S) 47
圖5-13 各濃度伏安曲線圖(5000高斯/掃描速率0.05V/S) 48
圖5-14 各掃描速率伏安曲線圖(0高斯) 50
圖5-15 尖峰電流密度與掃描速率平方根所作趨勢圖(0高斯) 50
圖5-16 各掃描速率伏安曲線圖(1000高斯) 51
圖5-17 尖峰電流密度與掃描速率平方根所作趨勢圖(1000高斯) 52
圖5-18 各掃描速率伏安曲線圖(3000高斯) 53
圖5-19 尖峰電流密度與掃描速率平方根所作趨勢圖(3000高斯) 53
圖5-20 各掃描速率伏安曲線圖(5000高斯) 54
圖5-21 尖峰電流密度與掃描速率平方根所作趨勢圖(5000高斯) 55
圖5-22 計時電流分析法(1伏特) 57
圖5-23 計時電流分析法(0.75伏特) 57
圖5-24 計時電流分析法(0.5伏特) 58 
表目錄
表4-1 實驗儀器及提供廠商 20
表4-2 藥品規格及提供廠商 24
表4-3 各濃度的鐵氰化鉀與亞鐵氰化鉀實際重量表 25
表5-1 槽體(一)石墨碳電極與ITO微流道實驗相關參數 29
表5-2 槽體(二)白金環2 MM微流道實驗相關參數 30
表5-3 槽體(三)白金環1 MM微流道實驗相關參數 30
表5-4 槽體一各濃度分析結果(1000高斯) 32
表5-5 槽體一各濃度分析結果(3000高斯) 34
表5-6 槽體一各濃度分析結果(5000高斯) 35
表5-7 槽體二各濃度分析結果(1000高斯) 36
表5-8 槽體二各濃度分析結果(3000高斯) 37
表5-9 槽體二各濃度分析結果(5000高斯) 39
表5-10 槽體三各濃度分析結果(1000高斯) 40
表5-11 槽體三各濃度分析結果(3000高斯) 42
表5-12 槽體三各濃度分析結果(5000高斯) 43
表5-13 各濃度伏安曲線表(0高斯/掃描速率0.05V/S) 44
表5-14 各濃度伏安曲線表(1000高斯/掃描速率0.05V/S) 45
表5-15 各濃度伏安曲線表(3000高斯/掃描速率0.05V/S) 46
表5-16 各濃度伏安曲線表(5000高斯/掃描速率0.05V/S) 47
表5-17 掃描速率與尖峰電流密度表格(0高斯) 49
表5-18 掃描速率與尖峰電流密度表格(1000高斯) 51
表5-19 掃描速率與尖峰電流密度表格(3000高斯) 52
表5-20 掃描速率與尖峰電流密度表格(5000高斯) 54

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