迅速かつ均一な混合を目的としたドーナツ型マイクロミキサーの製作と混合評価
用于快速均匀混合的环形微混合器的制造和混合评估
基本信息
- 批准号:26922012
- 负责人:
- 金额:$ 0.32万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
- 财政年份:2014
- 资助国家:日本
- 起止时间:2014 至 2015
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究では、高速2液混合を目的としたドーナツ型マイクロミキサーの製作を試みた。ドーナツ型マイクロミキサーとは、流路の断面形状が円形であり、溶液Aの中心部分を溶液Bが同心円状に流れることで2液の接触面積を大きくし、さらに拡散による移動距離を短くすることによって迅速な混合を目指すものである。フォトリソグラフィで製作したレジストパターンを鋳型にPDMS樹脂で成型を行い、貼り合わせることで製作を行った。具体的な内容を下記に示す。1. 断面が半円の突起形状でかつ直径の異なるレジストパターンを同一平面上に配置ガラス基板(40×30(mm))上に、幅が40μm(溶液A)と30μm(溶液B)、長さが縦20mm、横30mmの十字型流路を製作した。レジストには、ポジ型であること、化学増幅型でないこと、厚さが20~30μm塗布できることを選定基準とし、東京応化工業(株)の「PMER P-HA 1300PM」を使用した。断面が半円の突起形状でかつ直径の異なるレジストパターンの製作は、マスクレス露光装置が有するグレースケール機能を利用して、露光箇所ごとに露光量を調整することで行った。深さに応じた露光量は、あらかじめ実験により求めた露光量とレジスト深さとの関係を示す二次関数を用いて算出した。この技術が可能になることで、形状の面で生体内の血管のより忠実な再現や、流路内に突起を作ることによる混合の促進等が期待できる。2. PDMS樹脂による成型製作したレジストパターンを鋳型にPDMS樹脂で成型を行い、半円の溝をもつ流路を対になるように2個製作した。3. PDMS流路同士の貼り合わせ成型したPDMS流路の接着面に対して酸素プラズマ処理を行い貼り合わせることで、断面形状が円形の流路を製作する。その際マイクロレベルの位置合わせが必要となるが、これはマスクアライナーの位置合わせ機構を利用して行った。十字型流路の流路末端4箇所を全て合わせることは難しく、大きい箇所で40μm程度の位置合わせ誤差が生じた。
The purpose of this study is to test the production of high-speed two-liquid mixtures. The cross section of the flow path is circular, the center of solution A is concentric with solution B, and the contact area of the two solutions is large, and the moving distance is short. The PDMS resin is molded and bonded to the substrate. The specific contents are shown below. 1. Cross-shaped flow paths with a diameter of 20mm and a width of 40μm (solution A) and 30μ m (solution B) were fabricated on a substrate (40×30(mm)) arranged on the same plane. PMER P-HA 1300PM is used by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. as a benchmark for coating thickness of 20~30μm. The shape of the protrusion of the cross section is different from that of the diameter of the protrusion. The manufacturing method of the protrusion is different from that of the diameter of the protrusion. The exposure device has the function of utilizing the protrusion and adjusting the exposure amount. The relationship between exposure and depth is calculated using the following equation: This technology is expected to be able to reproduce the shape of blood vessels in vivo and to promote the mixing of protrusions in the flow path 2. PDMS resin molding process, molding process 3. PDMS flow path bonding molding PDMS flow path bonding surface processing PDMS flow path bonding process PDMS flow path cross section molding It is necessary to make use of the position of the organization. The position error of the four positions at the end of the cross flow path is 40μm.
项目成果
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专著数量(0)
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$ 0.32万 - 项目类别:
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