ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

PDMS Based Thermopnuematic Microvalve for Microfluidic Systems

หน่วยงาน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : PDMS Based Thermopnuematic Microvalve for Microfluidic Systems
นักวิจัย : Suriya Mongpraneet , Thoatsanope Kamnerdtong , Pattaramon Jongpradist , Anurat Wisitsoraat , Adisorn Tuantranont , สุริยะ โม่งปราณีต , ทศนพ กำเนิดทอง , ภัทรมน จงประดิษฐ์ , อนุรัตน์ วิศิษฏ์สรอรรถ , อดิสร เตือนตรานนท์
คำค้น : MEMS , Microvalve , PDMS , ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ , เทอร์โมนิวแมติกส์ , ไดรอะแฟรม , ไฟไนต์เอลิเมนต์ , ไมโครวาล์ว
หน่วยงาน : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2551
อ้างอิง : http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/19036
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

งานวิจัยนี้เป็นศึกษาการทำงานของไมโครวาล์วแบบเทอร์โมนิวแมติกส์ ซึ่งจะใช้เพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของของไหลภายในท่อขนาดเล็ก โดยใช้ PDMS เป็นวัสดุไดรอะแฟรมและวิธีการสร้างไมโครวาล์วโดยมีชั้นของPDMSเกิดขึ้นอยู่บนแก้ว โครงสร้างของไมโครวาล์วประกอบด้วยช่องทางการเคลื่อนที่ของของไหลขนาดเล็ก PDMS ซึ่งจะใช้เป็นไดรอะแฟรมและไมโครฮีตเตอร์สำหรับให้ความร้อนแก่ระบบของไมโครวาล์ว การควบคุมการเคลื่อนที่ของของไหลขนาดเล็กโดยใช้ไมโครวาล์วแบบเทอร์โมนิวแมติกส์ จะเกิดขึ้นตามหลักการ ของการขยายตัวทางความร้อนเมื่ออากาศร้อนและบรรจุแบบปริมาตรคงที่จะทำให้มีความดันเพิ่มขึ้นภายใน ความดันดังกล่าวจะกระทำกับไดรอะแฟรมทำให้ไดรอะแฟรมเคลื่อนตัวเข้าไปปิดยังช่องทางการเคลื่อนที่ของของไหลและจะหดตัวกลับเมื่ออุณหภูมิภายในระบบลดลง การออกแบบและการจำลองสภาพการทำงานของไมโครวาล์วจะใช้โปรแกรม CoventorWareTM ซึ่งเป็นโปรแกรมการคำนวณตามระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ขนาดของโมเดลมีเส้นผ่านศูนย์กลางของไมโครวาล์ว 2.5 mm ความสูงโดยรวมทั้งหมด 450 µm วิธีการสร้างไมโครวาล์วบนแก้วด้วยขบวนการสพินนิ่ง ออกซิเจนพลาสม่าบอนดิ่ง อิเล็กโตเพสติ่งแมชและเทอร์มอลอิแว๊ปโปเรชั่น ในการทดสอบคุณลักษณะเฉพาะของไมโครวาล์ว ได้ป้อนแรงดันไฟฟ้า 7 -17 V ให้แก่ไมโครฮีตเตอร์และใช้กระบอกปั้มน้ำที่มีความดันภายใน 10 kPa ให้ที่จะเคลื่อนที่ผ่านไมโครวาล์ว ผลจากการทดลองและผลที่ได้การคำนวณตามระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ด้วยโปรแกรม CoventorWareTM ให้ผลของการปิดไมโครวาล์วแบบเทอร์โมนิวแมติกส์ ที่ใกล้เคียงกัน

A thermopnuematic microvalve for switching fluid in a microchannel of PDMS based microfluidic chip was designed and fabricated from multi-stack PDMS structure on a glass substrate. Microvalve structure consists of inlet and outlet, microchannel, a thermopneumatic actuation chamber, and a thin film heater. In microchannel, fluid is blocked or passed by the motion of actuation diaphragm. Actuation diaphragm is bent up and down by exploiting air expansion that is induced by increasing heater temperature. The microvalve was designed and simulated by CoventorWareTM, MEMS commercial finite element simulation software, to predict its characteristics and optimize the design. The microvalve created for simulation model has a diameter of 2.5 mm and a total height of 450 µm. The microvalve was then fabricated on glass substrate by low cost processes including PDMS spinning, oxygen plasma bonding, electroplated micromasking, and thermal evaporation. The microvalve characteristics were measured as a function of applied voltage and inlet pressure. From the experiment, a maximum inlet pressure of 10 kPa can be applied with 7 -17 V applied voltage to the microvalve heater. The leak rate and maximum inlet pressure results obtained from CoventorWareTM agree well with the experimental data.

บรรณานุกรม :
Suriya Mongpraneet , Thoatsanope Kamnerdtong , Pattaramon Jongpradist , Anurat Wisitsoraat , Adisorn Tuantranont , สุริยะ โม่งปราณีต , ทศนพ กำเนิดทอง , ภัทรมน จงประดิษฐ์ , อนุรัตน์ วิศิษฏ์สรอรรถ , อดิสร เตือนตรานนท์ . (2551). PDMS Based Thermopnuematic Microvalve for Microfluidic Systems.
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
Suriya Mongpraneet , Thoatsanope Kamnerdtong , Pattaramon Jongpradist , Anurat Wisitsoraat , Adisorn Tuantranont , สุริยะ โม่งปราณีต , ทศนพ กำเนิดทอง , ภัทรมน จงประดิษฐ์ , อนุรัตน์ วิศิษฏ์สรอรรถ , อดิสร เตือนตรานนท์ . 2551. "PDMS Based Thermopnuematic Microvalve for Microfluidic Systems".
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
Suriya Mongpraneet , Thoatsanope Kamnerdtong , Pattaramon Jongpradist , Anurat Wisitsoraat , Adisorn Tuantranont , สุริยะ โม่งปราณีต , ทศนพ กำเนิดทอง , ภัทรมน จงประดิษฐ์ , อนุรัตน์ วิศิษฏ์สรอรรถ , อดิสร เตือนตรานนท์ . "PDMS Based Thermopnuematic Microvalve for Microfluidic Systems."
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2551. Print.
Suriya Mongpraneet , Thoatsanope Kamnerdtong , Pattaramon Jongpradist , Anurat Wisitsoraat , Adisorn Tuantranont , สุริยะ โม่งปราณีต , ทศนพ กำเนิดทอง , ภัทรมน จงประดิษฐ์ , อนุรัตน์ วิศิษฏ์สรอรรถ , อดิสร เตือนตรานนท์ . PDMS Based Thermopnuematic Microvalve for Microfluidic Systems. ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ; 2551.