實(shí)驗(yàn)名稱：多體系油相液滴交流電場(chǎng)行為控制

　　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：油-油體系是對(duì)常用含水體系的補(bǔ)充研究，適用于許多與水或水性溶液不兼容的應(yīng)用場(chǎng)合，從藥物制備、涂層和復(fù)合材料生產(chǎn)、到能量收集和管理等等均有廣泛的研究需求，本實(shí)驗(yàn)研究了以官能團(tuán)為分類的不同油相液滴體系，如烷基、烴基、羥基和酯基等，并在電學(xué)和流動(dòng)的耦合條件下，定義了五種典型的液滴行為：“無(wú)影響”、“移動(dòng)”、“變形”、“界面破裂”和“混亂”，提出了流-電耦合場(chǎng)下這一新的無(wú)量綱數(shù)判定準(zhǔn)則。

　　研究方向?：液滴行為控制

　　測(cè)試設(shè)備：ATA-7030高壓放大器，信號(hào)發(fā)生器，高速相機(jī)，顯微鏡，注射泵等。

圖1：實(shí)驗(yàn)框架圖

　　實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

　　在交流電場(chǎng)控制多體系油相液滴行為的實(shí)驗(yàn)中，高壓放大器是關(guān)鍵設(shè)備之一。實(shí)驗(yàn)人員利用微流控芯片生成油相液滴，然后當(dāng)液滴運(yùn)動(dòng)到電場(chǎng)控制區(qū)域時(shí)通過(guò)高壓放大器（ATA-7030）施加交流電場(chǎng)。高壓放大器的作用是提供足夠的電勢(shì)差，使液滴在電場(chǎng)的作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)、變形、分裂、融合等模式。通過(guò)調(diào)節(jié)功放的參數(shù)，如電壓和頻率，可以精確控制液滴的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度。實(shí)驗(yàn)者可以觀察液滴在電場(chǎng)中的受力情況，研究其受到電場(chǎng)影響而發(fā)生的形變和運(yùn)動(dòng)行為。高壓放大器在這一過(guò)程中充當(dāng)著調(diào)節(jié)和控制電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)鍵角色，為實(shí)驗(yàn)者提供了一個(gè)可控的平臺(tái)，以深入了解油相液滴在電場(chǎng)中的行為控制機(jī)理

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

圖2：實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　?。?）SO/HDDA（烷基）/MO/HDDA（烴基）體系中，液滴行為電韋伯?dāng)?shù)和毛細(xì)數(shù)的乘積由決定；

　?。?）d1/Wc為表征通道幾何限制的無(wú)量綱數(shù)，在多數(shù)液滴體系研究中都有重要影響；

　?。?）與水相液滴體系相比，油相液滴的Maxwell-Wagner松弛頻率降低，同時(shí)根據(jù)等效電路模型，低頻會(huì)降低了液滴分壓，因而油相液滴存在明顯的有效頻率范圍。

　　（4）液滴粘度的提高會(huì)增強(qiáng)了流動(dòng)的剪切力，造成液滴變形并促進(jìn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。

　?。?）EG/HDDA（羥基）體系具有較高的介電常數(shù)和電導(dǎo)率，表現(xiàn)出可控的液滴融合現(xiàn)象，電導(dǎo)率的增加使得交流電場(chǎng)的作用機(jī)制從電場(chǎng)對(duì)液滴的直接作用轉(zhuǎn)變?yōu)橐旱伪砻鏄O化電荷的相互吸引。

　　高壓放大器推薦：ATA-7030

圖：ATA-7030高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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