研究目的
设计具有压电特性的新型微结构（微谐振器），用于控制生物医学/生化用途的微流体机械装置中流体流动的有效性。
研究成果
该研究成功设计并表征了采用PZT与不同粘合剂（PVB、PMMA、PS）制成的新型压电微谐振器。其中PMMA/PZT和PS/PZT微谐振器在压阻特性、电流-电压特性及机械性能方面表现优异。将这些微谐振器集成至微流控装置中，可增强流体流动控制能力并减少液柱间气泡。未来研究可探索更多粘合剂与复合材料以实现进一步优化。
研究不足
该研究聚焦于PZT基体中含特定粘结剂的微谐振器设计与表征。潜在优化方向包括将这些微谐振器集成至实际微流控装置，以及探索其他粘结剂或复合材料以提升性能。
1：实验设计与方法选择：
该研究通过在PZT基体中掺入不同类型粘合剂（PVB、PMMA、PS）来设计具有压电特性的微谐振器。
2：样本选择与数据来源：
采用PZT与PVB、PMMA和PS粘合剂制备了三种微谐振器样本。
3：实验设备与材料清单：
扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、Keithley仪表扫描仪、激光三角位移传感器、棱镜系统（PRISM）、电压驻波比测试仪（VSWR）、动态显微硬度计、显微划痕测试仪。
4：实验步骤与操作流程：
对样本进行表面与化学成分、压阻特性、动态与电学特性、方阻、显微硬度及粘附失效的检测。
5：数据分析方法：
通过分析不同粘合剂类型在PZT中引起的性能变化来评估数据。
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获取完整内容-
SEM
FEI Quanta 200 FEG
FEI
Evaluation of structural and chemical compositions of the novel piezoelectric material.
-
FTIR
SPECTRUM GX 2000 RAMAN
PerkinElmer
Investigations of changes in chemical composition when three different binders were used with PZT.
-
Keithley meter scanner
Tektronix
Evaluation of the microresonators’ piezoresistive characteristics.
-
Laser triangular displacement sensor
LK-G3000
Keyence
Investigation of the dynamic and electric characteristics of the multilayer specimens.
-
USB oscilloscope
PicoScope 3424
Pico
Collection of measured vibration amplitude and generated electrical potential.
-
Electronic speckle pattern interferometry system
PRISM
Hytec
Analysis of the resonant frequency and investigation of the mechanical response of the multilayer specimens upon electrical excitation.
-
VSWR meter
P2-67
Measurement of the sheet resistance of thin films.
-
Dynamic microhardness meter
HM 2000S
Fischer
Measurement of the microhardness of the samples.
-
Micro-scratch tester
MST3
Characterization of the adhesion failure of the designed coatings.
-
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