基于双锥纳米多孔薄膜的高性能电渗微泵

开发了一种具有高流速、长期稳定的低压电渗微泵芯片.该泵由厚度约12 μm、具有高密度双锥纳米孔(孔径约30 nm)的径迹刻蚀薄膜制成.研究证实其可实现低驱动电压(～10 V)下的高电渗流,最大规范化流速约为0.05 mL/ (min· cm2·V),同时产生约2.2 kPa的压力,微泵的高性能主要归因于双锥孔尖端区域的电场聚焦效应.其次,实验表明不同工作溶液体系下流速随外加电压的增加而线性增加,可以通过调控电压大小精确控制流速.在稳定性方面,微泵连续工作3h流速下降约10％,不同微泵间流速差异小于15％,同一微泵日间流速差异小于10％,表明微泵具有较好的稳定性及重复性.