行波电场驱动电渗流芯片流场－电场－离子运动耦合机理

微流体系统是生物、化学、流体力学、微机电等领域多学科交叉研究前沿课题之一。行波电场驱动电渗流是当前最新的微流体驱动技术之一。多场耦合是电渗流最重要物理现象。项目采用数值分析、模型实验、Micro PIV手段对行波电场电渗流的流场-电场－离子运动耦合机理进行系统研究。研究内容：（1）行波电场对液－固界面Zeta 电位势，双电层电荷密度，流体电渗力，周期电渗流速度和定向流量的影响特性（量的大小，分布形态和相位差等）。（2）行波电场的电极附近电离子运动和流体运动耦合特征，诱导周期电荷密度的形成过程，以及它的大小、相位差与行波电场频率的变化关系。（3）寻找在不同参数下（电解质溶液特性，电极设置方式，电极绝缘层和微通道几何形状，尺度大小等）获得可能最大"电渗流量/电压比"的最佳行波电场频率和波数。这项研究对微流体系统多场耦合基础研究和实际应用有重要意义。