ATA-7030高压放大器在多体系油相液滴交流电场行为控制中的应用

 

实验名称：

ATA-7030高压放大器在多体系油相液滴交流电场行为控制中的应用

实验方向：

液滴行为控制

实验设备：

ATA-7030高压放大器，高速相机，注射泵，显微镜、储液池等

实验目的：

油-油体系是对常用含水体系的补充研究，适用于许多与水或水性溶液不兼容的应用场合，从药物制备、涂层和复合材料生产、到能量收集和管理等等均有广泛的研究需求，本实验研究了以官能团为分类的不同油相液滴体系，如烷基、烃基、羟基和酯基等，并在电学和流动的耦合条件下，定义了五种典型的液滴行为：“无影响”、“移动”、“变形”、“界面破裂”和“混乱”，提出了流-电耦合场下 这一新的无量纲数判定准则。

实验过程：

在交流电场控制多体系油相液滴行为的实验中，高压功放是关键设备之一。实验人员利用微流控芯片生成油相液滴，然后当液滴运动到电场控制区域时通过高压功放（ATA-7030）施加交流电场。高压功放的作用是提供足够的电势差，使液滴在电场的作用下发生运动、变形、分裂、融合等模式。

 

 

通过调节功放的参数，如电压和频率，可以精确控制液滴的运动轨迹和速度。实验者可以观察液滴在电场中的受力情况，研究其受到电场影响而发生的形变和运动行为。高压功放在这一过程中充当着调节和控制电场强度的关键角色，为实验者提供了一个可控的平台，以深入了解油相液滴在电场中的行为控制机理

 

实验结果：

（1）SO/HDDA（烷基）/MO/HDDA（烃基）体系中，液滴行为电韦伯数和毛细数的乘积由决定；

（2）d1/Wc为表征通道几何限制的无量纲数，在多数液滴体系研究中都有重要影响；

（3）与水相液滴体系相比，油相液滴的Maxwell-Wagner松弛频率降低，同时根据等效电路模型，低频会降低了液滴分压，因而油相液滴存在明显的有效频率范围。

 

 

（4）液滴粘度的提高会增强了流动的剪切力，造成液滴变形并促进状态的转变。

（5）EG/HDDA（羟基）体系具有较高的介电常数和电导率，表现出可控的液滴融合现象，电导率的增加使得交流电场的作用机制从电场对液滴的直接作用转变为液滴表面极化电荷的相互吸引。

 

实验中用到的ATA-7030高压放大器的参数指标：