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J-GLOBAL ID：201702213310634741   整理番号：17A0678369

電気運動現象にもとづく新規スケーラブル・マイクロフルイディック荷重センサー

A novel scalable microfluidic load sensor based on electrokinetic phenomena

著者 (7件)： ZHOU Teng (Hainan Univ., Hainan, CHN) ,  ZHOU Teng (Yeungnam Univ., Gyeongsan, KOR) ,  SHI Liuyong (Hainan Univ., Hainan, CHN) ,  FAN Chunli (Naval Univ. Engineering, Wuhan, CHN) ,  LIANG Dong (Hainan Univ., Hainan, CHN) ,  WENG Shaojie (Hainan Univ., Hainan, CHN) ,  JOO Sang Woo (Yeungnam Univ., Gyeongsan, KOR)
資料名： Microfluidics and Nanofluidics  (Microfluidics and Nanofluidics)
巻： 21  号： 4  ページ： 59,1-9  発行年： 2017年04月 
JST資料番号： A1036A  ISSN： 1613-4982  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 可撓性膜の壁面を有するマイクロチャネルに電解液を満たしたマイクロフルイディック荷重センサーの解析結果を示した。初めに,可撓性PDMS膜の荷重付加壁面とセンサープローブ部,非圧縮性電解液充填マイクロチャネル,左右の電解液リザーバと外部電界印加等,センサーの構造と計測原理を説明した。電気二重層の薄層近似のもとでの電場の方程式,ストークス流並びに電気浸透流のSmoluchowski辷り境界条件,およびPDMS膜の変形に関する流体応力とMaxwell応力等の数学モデルの定式化を示した。同数値解析には汎用マルチフィジックス有限要素法計算コードCOMSOLを用い,PDMS膜の変形に伴う流体-構造連成計算にはALE法を適用した。マイクロチャネル(高さ100μm×幅400μm×長さ3mm)について,荷重(0,1.5,3.0,4.5mN)によるPDMS膜(高さ100μm×幅1.2mm)の変形特性,およびチャネルのコンダクタンス振幅~荷重振幅の特性の解析結果を図示した。同様の特性に対するプローブ部の長さ(300,450,500μm),PDMS膜の厚さ(100,125,150μm)とヤング率(700,800,900GPa),およびチャネル高さ(100,120,150μm)の影響に関するパラメータ解析の結果を図示した。考察により,1)プローブ長さの増加により計測範囲を拡大でき,フィルム厚さの調整も同様の効果が得られること,2)チャネル高さの低減によりセンサー感度が増加すること等の知見を得た。

シソーラス用語： *センサ ,  *マイクロチャネル ,  電気化学 ,  電解液 ,  電場 ,  電気二重層 ,  Stokes流 ,  浸透流 ,  有限要素法 ,  荷重 ,  変形 ,  コンダクタンス ,  長さ ,  厚み ,  Young率 ,  感度
準シソーラス用語： ALE法 ,  PDMS【重合体】 ,  *フルイディックセンサ ,  可撓性 ,  *荷重センサ ,  *電気運動学 ,  電気浸透流

分類 (1件)： 力,仕事量,圧力,摩擦の計測法・機器  (AD05050V)

タイトルに関連する用語 (3件)： 運動 ,  現象 ,  荷重センサー