微液滴操控之一：微滴液融合
與液滴裂分相對的是液滴的融合，就是將兩個不同的液滴融合成更大的液滴。為了研究液滴在微通道中的融合過程，研究員使用了粒子圖像測速技術(micro-PIV)。研究發現,，液滴的融合是一系列碰撞、界面消耗、界面融合、滲透或者包封過程。在直通道中，液滴運動受限于通道壁，在液滴融合瞬間后面的液滴滲透到前一個液滴之中。然而,在分叉通道中，當后一個液滴包封前一個液滴時，會產生一個很強的渦流運動。液滴融合大體可分為兩種方法：一種是電融合法。在電場的作用下，當分散相和連續相之間的導電性和滲透性不同時，乳液就會發生融合。這是因為極化電荷在液滴界面處不斷積累的緣故。當極化電荷積累到一定程度時就會誘導液滴之間發生相互作用，從而使液滴變形融合。液滴電融合的過程中電極的幾何尺寸是一個非常重要的參數，因為液滴的變形不僅和芯片通道的幾何尺寸有關,還與電極有關。不僅如此，微通道內W/O液滴的電融合行為還會因相的物理性質和流體動力學性質的不同而不同。在實驗和理論兩方面同時論證了在區域電場下，非接觸性液滴的電融合行為主要取決于連續相的黏度；接觸性液滴的電融合行為主要取決于液滴的界面張力。液滴融合的另一種方法是水動力法。水動力法就是在沒有施加外場的條件下，利用微通道獨特的幾何形狀來實現液滴融合的方法。通常是使液滴生成下游的微通道結構逐漸變大成三角形或者長梭形，設計一個使流速變慢的梯度區。當液滴流向這個流速梯度區時液滴受到的粘滯阻力逐漸增大，流速變慢,后一個液滴追趕上來，與前一個液滴實現碰撞融合。
標簽: 微液滴操控,微滴液融合,微滴液
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