Введение
1 Обзор литературы 13
1.1 Микрофлюидные системы – основа биомедицинских технологий 13
1.2 Микроканальный кремний как элемент сенсорных и транспортных устройств 17
1.3 Электроосмотические насосы 17
1.4 Электрофизические сенсоры 21
1.5 Электрокинетические сенсоры 23
Выводы к главе 1 24
2 Получение микроканального кремния и методика эксперимента 25
2.1 Изготовление микроканальных мембран 25
2.2 Феноменологическая модель получения упорядоченного микроканального кремния анодным травлением p–Si (100) 31
2.3 Пространственное описание микроканальной мембраны 35
2.4 Оборудование, использованное в работе 37
2.5 Методика измерений 38
2.6 Определение погрешности измерений 41
Выводы к главе 2 42
3 Электроосмотическое транспортное устройство 43
3.1 Электроосмотический транспорт жидкости
через микроканальные мембраны 43
3.2 Конструкция транспортного устройства 45
3.3 Влияние пространственных характеристик мембраны, напряженности внешнего электрического поля и типа раствора на электроосмотический транспорт жидкости 47
3.4 Зависимости расхода жидкости от напряженности электрического
поля в устройстве с асимметричной кремниевой мембраной 52
3.5 Производительность и КПД 56 Выводы к главе 3 57
4 Электрокинетический сенсор потока жидкости 59
4.1 Потенциал течения как следствие принудительного транспорта жидкости через микроканальные мембраны 59
4.2 Конструкция электрокинетического сенсора 61
4.3 Потенциалометрический и амперометрический режимы работы 64
4.4 Исследование зависимости выходного сигнала сенсора от величины объемного расхода при транспорте жидкости через кремниевую микроканальную мембрану 64
4.5 Температурные характеристики сенсора 71
4.6 Изучение влияния концентрации используемых растворов на выходной сигнал сенсора 77
4.7 Работа сенсора с внешней резистивной нагрузкой 80
Выводы к главе 4 83
5 Электрофизический сенсор жидостей 85
5.1 Конструкция сенсора и измерительной камеры 86
5.2 Исследование отклика сенсора при взаимодействии чувствительного элемента с органическими и неорганическими жидкостями 88
5.2.1 Деионизованная вода 88
5.2.2 Уксусная кислота и гидроокись аммония 94
5.3 Изучение влияния концентрации этанола в водных растворах на выходной сигнал сенсора 96
Выводы к главе 5 102
Заключение 103
Список сокращений и условных обозначений 105
Список литературы
