Active liquid flow control through a polypyrrole-coated macroporous silicon membrane toward chemical stimulation applications
Active liquid flow control through a polypyrrole-coated macroporous silicon membrane toward chemical stimulation applications
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通过聚吡咯涂层大孔硅膜进行主动液体流量控制，用于化学刺激应用
DOI：
10.1016/j.sna.2020.112512
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Seo, Sang-woo
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Rostami Azmand, Hojjat;Enemuo, Amarachukwu N.;Seo, Sang-woo
在本文中，我们演示了有机液体通过大孔硅结构的电压控制流动。所展示的流量控制结构由硅基大孔膜和在聚吡咯（PPy）涂层孔上形成的流量控制单元组成，这些单元由其电化学润湿变化驱动。借助在孔上喷涂沉积的氧化锡 (SnO2) 层，可以实现沿大孔硅壁的 PPy 层保形涂层。有机液体通过所开发的膜的传输由 PPy 层上的低压外部偏压成功控制。使用所提出的概念演示了有机液体的循环输送。考虑到在硅中形成的高度有序的流体通道结构，其可以具有多个分离的电极，所提出的概念有可能实现阵列形式的致动流体分配器。
In this paper, we demonstrate the voltage-controlled flow of organic liquid through a macroporous silicon structure. The demonstrated flow control structure consists of a silicon-based macropore membrane and flow control units formed on polypyrrole (PPy)-coated pores, which are actuated by its electrochemical wetting change. Conformal coating of a PPy layer along macropore silicon walls is achieved with the help of spray-deposited tin-oxide (SnO2) layer on the pores. The transport of organic liquid through the developed membrane is successfully controlled by low-voltage external bias on the PPy layer. Cyclic deliveries of organic liquid were demonstrated using the proposed concept. Considering the highly-ordered fluidic channel structure formed in silicon, which can have multiple separated electrodes, the proposed concept has the potential to achieve an actuated fluidic dispenser in an arrayed form.
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