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J-GLOBAL ID：201102218052977830   整理番号：11A0136558

誘電素子上のエレクトロウェッティングにおける液滴動力学の経験的に検証された分析モデル

An Empirically Validated Analytical Model of Droplet Dynamics in Electrowetting on Dielectric Devices

著者 (4件)： SCHERTZER M. J. (Univ. Toronto, Ontario, CAN) ,  GUBARENKO S. I. (Univ. Toronto, Ontario, CAN) ,  BEN-MRAD R. (Univ. Toronto, Ontario, CAN) ,  SULLIVAN P. E. (Univ. Toronto, Ontario, CAN)
資料名： Langmuir  (Langmuir)
巻： 26  号： 24  ページ： 19230-19238  発行年： 2010年12月21日 
JST資料番号： A0231B  ISSN： 0743-7463  CODEN： LANGD5  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 誘電素子上のエレクトロウェッティング(EWOD)で駆動される,閉込め液滴移動の分析モデルを研究した。実験系としては,金とクローム薄膜のストライプ状電極が交互に並ぶ二枚のガラス基板を約700μmの間隔で対向させて,EWOD閉込め系とした。この基板間に閉込められた水液滴の,10kHzで90~120Vの電圧の電極への印加による移動を調べた。先ずモデル化は,液滴移動力に対抗する液滴の接触角ヒステリシスを記述する分析的なモデリングを行った。次にこのモデルを用いて,液滴の位置と速度を記述する分析的モデルを提案した。モデルは,液滴を駆動する毛管力は間隙高さには依存しないことを示した。そこで間隙高さは約715μmに固定し,電極ピッチは1~2mmに変化させて液滴の移動を観察した。90~120V/周波数10kHzで,液滴の位置と形状を決定した。その結果,分析モデルは種々の電圧および液滴アスペクト比に対する液滴の動力学を正確に予測することが分かった。液滴移動に対抗する抵抗力は,接触角ヒステリシス/粘性剪断/接触線摩擦であった。液滴の過渡位置と速度は,間隙高さ/液滴径/表面張力/液滴密度/接触角/摩擦係数/接触線摩擦に依存した。実験の範囲でのヒステリシス角は約2~10°で,摩擦係数は95~100V間で減少を示した。

シソーラス用語： *誘電分極 ,  *電気泳動 ,  *界面電気現象 ,  *濡れ ,  *液滴 ,  動力学 ,  解析的解法 ,  *モデリング ,  *閉込め ,  ガラス ,  基板 ,  電極 ,  電圧 ,  接触角 ,  ヒステリシス ,  位置 ,  速度 ,  毛管力 ,  形態 ,  アスペクト比 ,  粘性 ,  剪断 ,  線 ,  摩擦 ,  間隙 ,  界面張力 ,  密度
準シソーラス用語： 接触線

分類 (2件)： 固-液界面  (CB12050B) ,  膜流,液滴,気泡,キャビテーション  (BC02070U)

タイトルに関連する用語 (7件)： エレクトロウェッティング ,  液滴 ,  動力学 ,  経験 ,  検証 ,  分析 ,  モデル