电场调控下液态金属循环泵送高电导率电解液实验研究

【作者】 贾延凯； 任玉坤； 姜洪源；

【机构】 哈尔滨工业大学机电工程学院机械设计系；

【摘要】 流体泵送在微流控芯片系统中具有重要作用,而在微尺度下传统的驱动方式难以满足多种泵送要求,对高电导率电解液的泵送更成为一个难题。新型稼铟合金液态金属材料兼具金属和流体的双重特性,在电场调控下具有优异的流体驱动潜能。本文利用稼铟合金的连续电润湿效应,设计微流控芯片系统对高电导率溶液实现循环泵送。首先,分析了稼铟合金与电解液界面的双电层极化现象,揭示了利用连续电润湿效应对电解液进行泵送的原理。然后,设计了微流控芯片,以稼铟合金液态金属为核心元件对其周围电解液进行循环泵送。实验发现,稼铟合金可以实现对高电导率溶液的快速稳定泵送,泵送速度可达2mm/s。通过有限元仿真发现模拟与实验吻合较好。更多还原