介电润湿驱动
专业班级：材料43学生姓名：王宏辉学号：2140201060
完成时间：2017年3月29日
f介电润湿驱动
微流控系统因具有样品消耗小、检测效率高、易于和其他技术设备集成等优点，近年来在化学分析、生物医疗、食品卫生及环境监测等领域得到了很好的应用。在微流控系统中，对微、纳升级别的液滴实施精确操作和驱动一直是其核心和关键。在众多的微流控驱动技术中，介电润湿驱动是一种利用电压对导电液滴实施操控的新型致动原理，具有调控范围广、响应灵敏、可重复利用等优点，目前在各类微流控芯片、光学元器件及显示设备中都有着非常广泛的应用，为国内外众多研究机构所重视。介质上电润湿Electrowetti
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dielectric，EWOD由电润湿演变发展而来，电润湿现象最早是由法国科学家Lippma
于1875年发现，Lippma
通过在汞和电解液之间施加电压，发现电解液与汞电极接触界面的润湿特性发生明显改变。1936年，Froumki
e通过对金属与附着于其表面的导电液滴间施加电场改变了液滴形状，并成功实现了液滴的移动。但是由于该液滴直接与金属电极接触，液滴的移动速度极为缓慢，而且所施加的电压极易导致液滴被电解而产生气泡，使得电润湿的发展遇到了瓶颈。直到20世纪90年代，法国科学家Berge借鉴原有的电润湿理论模型通过在金属电极表面涂覆一层具有较好疏水性能的介电材料来防止电极与导电液滴直接接触，避免电极与液滴之间产生电化学反应实现了电压控制液滴在介电层表面的移动和变形，也就是介质上电润湿，简称介电润湿。
介电润湿驱动原理
利用介电润湿效应驱动液滴动作的原理在于通过对嵌在介电层下的微电极阵列施加电压来改变介电层与附着于其表面导电液滴间的润湿特性，使液固接触角发生变化，造成液滴两端不对称形变，促使液滴内部产生压强差，从而实现对液滴变形或运动的操作与控制，如图1所示。

f介电材料在介电润湿器件中的作用
目前已报道的基于介电润湿效应制作而成的器件多种多样，包括生化分析微流控芯片、显示元件以及可变焦液体透镜等。虽然这些不同用途的介电润湿器件所用材料和结构形式不尽相同，但概括起来一般由4个基本部分组成基底、电极、介电层、导电液滴。图1展示了两种典型的介电润湿器件结构形式。相比其他组成部分，介电层的加入虽不可避免对所需施加的驱动电压及制作工艺有了更高的要求，但很大程度上消除了电解现象的发生增，大了导电液滴与所附着固体表面间接触角的变化范围使得系统发生电润r