search query: @keyword capillarity / total: 4
reference: 2 / 4
Author: | Jokinen, Ville |
Title: | Capillary Filling of Microfluidic Channels |
Kapillaarivirtaus mikrovalmistetuissa kanavissa | |
Publication type: | Master's thesis |
Publication year: | 2007 |
Pages: | 64 Language: eng |
Department/School: | Teknillisen fysiikan ja matematiikan osasto |
Main subject: | Optiikka ja molekyylimateriaalit (Tfy-125) |
Supervisor: | Ikkala, Olli |
Instructor: | Franssila, Sami |
OEVS: | Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning CentreIn the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network. The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/ You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.
Logging on to the customer computers
Opening a thesis
Reading the thesis
Printing the thesis
|
Location: | P1 Ark TF80 | Archive |
Keywords: | microfluidics microfabrication SU-8 capillarity fluidistiikka mikrovalmistaminen SU-8 kapillariteetti |
Abstract (fin): | Tässä diplomityössä on tutkittu kapillaarivirtausta mikrovalmistetuissa kanavissa. Kapillaariteetti on houkutteleva vaihtoehto nesteiden liikuttamiselle mikrokanavissa sen yksinkertaisuuden vuoksi. Kapillaarivirtauksessa tarvittava energia on itse kanavissa kanavien pintaenergiana, jolloin ulkoisia pumppuja tai teholähteitä ei tarvita. Työ suoritettiin TKK:n Mikro- ja nanoteknologian laboratoriossa mikrovalmistus ryhmässä ja kokeellinen osuus sekä kanavien valmistaminen tehtiin Micronovan puhdastilassa. Tutkittavat geometriat ovat tasakylkisiä puolisuunnikaitta, joissa on sekä hydrofobisia että hydrofiilisiä seiniä, sekä geometrioita joissa kanavien kapillaariominaisuuksia on muokattu pilari rakenteilla. Työssä johdettiin termodynaaminen malli hydrofobisia ja hydrofiilisiä seiniä omaavan kanavan kapillaaritäyttymiselle. Malli antaa ehdot erilaisille kapillaarivirtauksille kanavissa. Mallia testattiin kokeellisesti ja verrattiin muihin malleihin. Testirakenteet tehtiin litografisesti epoksipolymeeri SU-8:sta ja kontaktikulman muokkaus tehtiin happiplasmalla. Pienen sivusuhteen ja pienen kontaktikulman alueella, jolla ero tässä diplomityössä johdetun mallin ja aikaisempien mallien välillä on suurin, kokeet osoittavat hyvää yhteensopivuutta tässä diplomityössä johdetun mallin kanssa. Työssä tutkittiin myös geometrisia venttiilejä, jotka eivät kuitenkaan toimineet. Työssä esitetään syyksi virtausta geometrisista venttiileistä lähtevissä kulmissa. Tätä selitystä tuetaan teoreettisilla argumenteilla, kirjallisuudesta löytyvillä kokeellisilla havainnoilla sekä tämän työn aikana tehdyillä kokeellisilla havainnoilla. Tämä ilmiö antaa uuden rajoituksen geometrisen venttiilin toiminnalle. Kapillaarivirtausta pilarikanavissa ja pilarialtaissa tutkittiin SU-8 testirakenteilla. Monia täyttymiseen liittyviä mekanismeja kuvataan työssä kvalitatiivisesti optiseen mikroskopiaan perustuen. Erityisen tärkeä mekanismi on virtaus pilareiden ja pohjan välisissä kulmissa. Tämän ilmiön takia pilarirakenteiden kapillaaritäyttymisen ehtona on se, että kontaktikulman on oltava alle 45 astetta. Tämä ehto pitää myös paikkansa kokeellisesti kohtuullisella tarkkuudella. |
ED: | 2007-06-08 |
INSSI record number: 34057
+ add basket
INSSI