微流体在不同Zeta势条件下的电势分布

摘 要：该文研究了一般流体在平行板微管道中流动时电势分布问题，不仅得到了在低Zeta势条件下流体流动的电势分布，而且通过一种积分变换得到了在高Zeta势条件下流体流动的电势分布。

关键词：微流体 平行板 Zeta电势

中图分类号：TM214 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（b）-0249-01

1 引入

微流体技术是指在微观尺寸下控制、操作和检测复杂流体的技术，是在微电子、微机械、生物工程和纳米技术基础上发展起来的一门全新交叉学科[1]。随着微流体技术的快速发展，微流控设备不仅在生物、化学领域有广泛的应用，而且在微电子系统和生物传感器领域，如芯片实验室[2-3]，都有很重要的应用。

当电解质与微管道管道壁相互接触时，由于摩擦作用会引起壁面与电解质之间的电荷交换，而这种电荷交换是依赖于微管道的化学成分和电解质在管道壁面的化学反应过程的。由于表面电荷影响流体中阴离子和阳离子的分布从而导致了双电层的形成[4]。Zeta势是界面双电层中的一个概念。流体与壁面接触时由于电离、离子吸附、离子取代、摩擦接触等各种原因可以使管道表面带电，为保持电中性，会吸引流体中带相反电荷的离子紧贴壁面，并可随壁面一起运动，这两层离子间的电势就称为Zeta势。Zeta势一般在10～100mV的数量级[5]，在实际应用当中，大多数固体和液体界面上的表面静电势都高于25mV。由于Zeta势对微观流体的流动特性具有很大影响，因此也吸引了很多相关研究人员的注意[6-7]。

该文研究了一般流体在平行板微管道中流动时电势分布问题，并且得到了在低Zeta势和高Zeta势两种条件下流体流动的电势分布。

参考文献

[1] 张凯.微器件中流体的流动与混合研究[D].杭州：浙江大学，2007.

[2] H.A.Stone，A.D.Stroock，A.Ajdari. Engineering flows in small devices[J]. microfluidics toward a Lab-on-a-chip， Ann.Rev.Fluid Mech，（36）：381-412.

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