研究目的
研究利用光学旋转粒子作为主动微混合器以缩短微流控系统中的混合时间,并通过探究光学参数对旋转速率的影响来优化该系统。
研究成果
该研究成功将光学旋转双折射粒子引入微流控系统作为高效主动式微混合器,使混合长度缩短约2倍。通过优化球差和数值孔径等光学参数,显著提升了旋转速率与混合效率。
研究不足
该研究受限于旋转速率对颗粒形状和尺寸的依赖性,以及需要仔细调整光学参数以实现最佳性能。对于极小颗?;虻托德实那榭?,该技术可能效果较差。
1:实验设计与方法选择:
本研究利用光学镊子捕获并旋转双折射颗粒以实现微混合,探究了球差和数值孔径等光学参数对旋转速率的影响。
2:样本选择与数据来源:
制备并使用微米级双折射颗粒置于T型微通道中,采用荧光素染料呈现两相流体界面。
3:实验设备与材料清单:
配备激光束(Nd:Yag,相干公司,1064nm)的奥林巴斯倒置显微镜(IX71)、半波片、四分之一波片、二向色镜、100倍物镜(奥林巴斯,NA=1.3,油浸)、CCD相机及不同折射率的浸没油。
4:1)、半波片、四分之一波片、二向色镜、100倍物镜(奥林巴斯,NA=3,油浸)、CCD相机及不同折射率的浸没油。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:测量颗粒在不同盖玻片距离及不同浸没油条件下的旋转速度,通过观察界面形变和混合长度缩短评估混合效率。
5:数据分析方法:
将旋转速率按颗粒尺寸标准化,基于灰度图像中通道宽度方向的像素强度评估混合质量。
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获取完整内容-
Olympus microscope
IX71
Olympus
Used for optical trapping and imaging in the experiment.
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Laser
Nd:Yag
Coherent
Used for optical trapping.
-
Objective
100x
Olympus
Used for focusing the laser beam for optical trapping.
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CCD camera
Pixelink
Used for detecting the particle in the trap and measuring the rotation rate.
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Immersion oil
Cargille
Used for correcting spherical aberration in the optical trap.
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