秦宁[1]2004年在《SU-8微针执行器的研究》文中进行了进一步梳理生化微系统是MEMS的重要方向之一，而生化样品的微量取样和计量是生化分析过程的重要环节，微针执行器的研究因此受到关注。本文总结了国内外关于微针执行器的研究，提出了一种新的设计方案。 作者设计了一种用于生化样品的微量计量和采样的电磁驱动的微针执行器。此微针执行器的结构包括微针、微通道、反应室、金电极以及永磁阵列组成的隔膜执行器。通过外加电磁场，可以实现双向的驱动。整个执行器的尺寸为6mm×8mm×60μm，其针孔截面为20μm×20μm。 作者利用MEMS技术，以SU—8胶为材料制作了微针结构，利用电镀工艺制作永磁阵列，并研制出雏形器件。文中对两种工艺的步骤和参数，进行了详细的介绍，对其中出现的问题，也进行了实验和摸索，并提出了几种解决方案。 作者不仅提出了以SU—8胶为主要材料制作执行器的结构，并且提出了通过永磁阵列实现电磁双向驱动。在工艺上，本文提出了“分层堆积，多次曝光，一次显影”的方法来制作3D结构。新的设计方案，主要优点在于工艺简单，成本低廉。新方案还在结构和工艺上有所创新。
秦宁, 赵湛, 陈绍凤, 夏善红[2]2003年在《SU-8微针执行器的研究》文中认为设计和采用MEMS工艺技术制作了一种由电磁驱动的微量取样执行器。执行器的结构包括微针、通道、反应室、电极以及永磁微阵列等。通过外部磁场可以实现双向线性驱动。本文主要介绍了利用SU 8光刻胶材料 ,采用多级曝光实现 3D结构的工艺技术 ,研制出了微针执行器的雏形器件。微针的尺寸为 6 0 0 μm× 80 0 μm× 4 0 μm ,微针孔径截面为 2 0 μm× 2 0 μm ,并给出了SEM分析的研究结果
汪鹏[3]2009年在《PDMS在微流控生物芯片技术中的新型应用》文中提出本论文研究了PDMS(聚二甲基硅氧烷)在微流控芯片技术中的新型应用,包括纳米粒子改性PDMS用于微流控流道的制作;PDMS转印用于关键器件-聚合物微针的制作;以及PDMS制作的微阀在微浓度梯度芯片中的应用。本论文的主要工作有:1.概述了微流控聚合物芯片常见的加工方法,重点介绍了热压工艺以及热压工艺中模具的加工方法,并提出一种新型的低成本、快速的热压模具制作法,利用纳米粒子改性PDMS,提高其物理性能,并用改性PDMS做热压模具,制作微流道芯片。2.对聚合物微针的常见加工方法进行综述,并提出一种新型的低成本的实心微针制作方法,充分利用了PDMS精确复制图形,容易脱模的优点,结合体硅工艺和UV-LIGA工艺,制作一种环氧树脂的实心异面采样微针。3.充分发挥PDMS杨氏模量小,容易发生形变的特点,设计制作了一种微流控芯片中的常用器件—微阀,即气动常开的微阀,并应用于一种微阀控制的多分子梯度反应芯片中。本论文工作紧紧围绕统PDMS材料的特点,结合本实验室工艺特色,研究开发出有针对性的,低成本的,工艺简单的,非常规的工艺方法,来加工生物芯片中的微管道以及各种器件。
张博军, 赵湛, 陈绍凤[4]2003年在《MEMS电磁执行器CoNi MnP永磁体阵列的制备》文中指出永磁材料在微电子机械系统 (MEMS)器件中具有重要的应用价值 ,例如微型开关、微型继电器以及微泵、微阀中作电磁执行器等。本文介绍了CoNiMnP永磁体阵列的制备技术 ,给出了工艺制备的实验条件 ,并利用SEM分析了阵列的表面形貌 ,电子能谱分析了永磁材料组分。实验结果表明 ,得到了很好的CoNiMnP永磁体阵列结构 ,具有较高的矫顽磁力的材料组分比例 :Co 85 %、Ni14 %。
高佳丽[5]2015年在《长耳鸮初级飞羽阻尼减振特性仿生研究》文中进行了进一步梳理鸮形目鸟类经过亿万年的自然选择和生物进化,其躯体具有独特的降噪能力,能够实现静音飞行。因此,研究鸮形目鸟类的静音飞行机理,对于探索噪声抑制的新原理和新技术,以及降低工程应用中的噪声污染具有重要的启发意义。本文为进一步揭示鸮形目鸟类静音飞行机理,促进降噪材料的仿生研究,以长耳鸮为主要研究对象,并与金雕和信鸽进行对比,定量研究了叁种鸟类初级飞羽跨尺度多级分叉结构的几何形态、材料粘弹阻尼和减振性能,并基于生物异速增长模型给出了长耳鸮初级飞羽多级分叉结构的几何尺寸跨尺度联系和材料力学特性跨尺度联系。同时,针对微机电系统(MEMS)中结构、器件的振动控制需求,通过实验测试研究了聚合物SU-8光刻胶材料的力学特性参数和阻尼性能,旨在为MEMS领域仿生降噪结构或器件的设计和制造提供理论基础。论文的工作与成果包括以下几个方面：(1)长耳鸮、金雕和信鸽叁种鸟类初级飞羽多级分叉结构的形态学研究。对比观测结果表明,长耳鸮初级飞羽具有均匀细长的羽纤枝和羽小枝、狭长卷曲的羽枝腹缘。初级飞羽多级分叉结构几何尺寸参数结果表明,长耳鸮初级飞羽多级分叉结构长径比大于金雕和信鸽,同时其分支斜生角度值基本恒定,平均值为44.3°。(2)叁种鸟类初级飞羽多级分叉结构的材料粘弹阻尼性能研究。采用Instron 3345单立柱试验系统与自主开发的微拉伸测试系统,分别对叁种鸟类初级飞羽羽干、羽枝和羽小枝进行恒定速率的单轴拉伸实验研究。采用标准线性固体模型分析羽毛材料在拉伸过程中的粘弹力学行为,并计算得到羽毛分支结构的粘弹性参数(E1、E2、η)和损耗因子(tan δ)。对比发现,叁种鸟类初级飞羽中,长耳鸮初级飞羽分支结构具有最优异的材料阻尼性能。(3)叁种鸟类初级飞羽及其羽枝结构的减振特性研究。基于精密位移测量与超高速摄像技术,分别对叁种鸟类飞羽整体及其羽枝结构进行自由振动实验研究,并得到初级飞羽整体、羽枝结构的阻尼比(ζe)。结果表明,长耳鸮初级飞羽结构的阻尼比值高于金雕和信鸽,因而其飞羽在振翅过程中能耗散更多的振动能量,从而对羽毛结构振动和相互摩擦诱发的机械性噪声及羽毛结构四周气流扰动引起的气动性噪声进行有效抑制。(4)长耳鸮初级飞羽跨尺度多级分叉结构的异速增长关系研究。根据几何尺寸参数测试结果,叁种鸟类初级飞羽分支直径和分支长度之间的几何属性联系可以采用异速增长模型描述。同时基于异速增长模型建立了长耳鸮初级飞羽跨尺度多级分叉结构材料特性参数(E1、η)和分支长度间的属性联系,为材料仿生设计提供依据。(5)基于自主开发的微拉伸测试系统,测试研究12种不同长宽比尺寸的聚合物SU-8胶双端固支梁试样的力学特性参数。根据实验结果,提出了有效长宽比是微尺度下表征SU-8材料杨氏模量和最大应变尺寸效应的重要参数,可为其仿生设计提供参考。同时基于DMA测试研究了SU-8矩形薄膜的阻尼性能。结果表明SU-8薄膜在75℃～150℃范围内,其损耗因子达到0.08～0.21。在未来的研究中,可以通过对其进行改性研究,以提高其阻尼性能和力学性能,为跨尺度减振结构,尤其是微尺度减振结构的设计和制造打下基础。
闫寒, 张文明[6]2019年在《微纳通道谐振器检测与表征中的动力学问题》文中进行了进一步梳理微纳通道机械谐振器在液体环境中具有超高的谐振频率、品质因子和灵敏度,常用于液体环境中的高精度检测与表征,在生物、医药、化工等领域有着广阔的应用前景.微纳通道机械谐振器的检测与表征功能高度依赖其动力学特性,而此类器件是由谐振结构、内部流体、被检测物和外部激励等多因素组成的耦合系统,涉及的动力学问题较为复杂,已成为谐振器件研究中的前沿热点和瓶颈问题.本文综述了微纳通道机械谐振器的研究进展,总结了谐振器件实现高精度检测与表征功能时的动力学设计原理,详细讨论了谐振器件的稳定性、频响特性、能量耗散、频率波动等动态特性,阐明了不同动力学问题的物理机制及其对谐振器性能的影响规律,可为深入厘清微纳通道机械谐振器的动力学设计问题,提高器件动态性能提供理论参考和技术支撑,对超高频、超高灵敏度谐振器的设计、制造及应用发展具有重要意义.
参考文献：
[1]. SU-8微针执行器的研究[D]. 秦宁. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2004
[2]. SU-8微针执行器的研究[J]. 秦宁, 赵湛, 陈绍凤, 夏善红. 微纳电子技术. 2003
[3]. PDMS在微流控生物芯片技术中的新型应用[D]. 汪鹏. 上海交通大学. 2009
[4]. MEMS电磁执行器CoNi MnP永磁体阵列的制备[J]. 张博军, 赵湛, 陈绍凤. 微纳电子技术. 2003
[5]. 长耳鸮初级飞羽阻尼减振特性仿生研究[D]. 高佳丽. 大连理工大学. 2015
[6]. 微纳通道谐振器检测与表征中的动力学问题[J]. 闫寒, 张文明. 力学进展. 2019