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研究人员开发出可定制的微流体喷嘴,用于生成复杂的乳液

该模块的示意图和用于生产各种类型乳液的装置的代表性组装。图片来源:SUTD 

该模块的示意图和用于生产各种类型乳液的装置的代表性组装。图片来源:SUTD

液滴或乳液广泛用于药物递送,化学分析,生物测定和材料合成领域。可以使用微流体装置产生乳液,所述微流体装置允许产生分散在不混溶相中的一相液滴。与大量乳化过程不同,微流体装置允许以高单分散性控制产生液滴。

微流体液滴发生器通过各种方法制造,包括光刻,流体单元的手动组装和3D打印。在设备的易制造性和所产生的乳液的复杂性之间实现平衡是具有挑战性的。开发可定制的液滴发生器可以产生不同尺寸和复杂性的乳液,这是非常令人感兴趣的。这些装置可用于不同的应用以生产定制的乳液。为此,新加坡科技与设计大学(SUTD)的研究人员开发了一种模块化方法,用于制造具有不同模块的3D打印配件,针和管的微流体轴对称液滴发生器。

通过同轴对准3-D印刷连接器和由弹性管固定的针来制造单个装置。这些设备的即插即用制造允许轻松重新配置和定制。该装置的每个模块可以单独更换,并且可以容易地连接附加模块以改变乳液的类型。通过切换连接到装置的针可以产生不同直径的液滴,并且研究人员已经获得了标准内径为60μm 的的最小直径332± 10μm。通过使用产生双乳液和Janus颗粒的适当配件,装置沿连续和平行方向延伸。

“通过使用简单的配件和低成本设备,我们能够以即插即用的方式快速对设备进行原型设计。我们通过将多个模块组装在一起,通过生产简单而复杂的乳液来展示设备的可定制性,”SUTD说。助手教授Michinao Hashimoto。

这项工作已发表在RSC Advances上SUTD 的研究生 Sindhu Vijayan 也参与了这个研究项目。

更多信息: Sindhu Vijayan等人,用于可定制液滴发生器的3D打印配件和流体模块,RSC Advances(2019)。DOI:10.1039 / C8RA08686A 

提供: 新加坡科技设计大学 (转载仅供参考学习及传递有用信息,版权归原作者所有,如侵犯权益,请联系删除)


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