以微機電系統技術製作微米級氣泡產生器

Development of microbubble generators using micro electromechanical system (MEMS) technologies

高銘倫(Ming-Lang Kau)

指導教授 ： 呂志誠

國立臺北科技大學/機電學院/機電整合研究所/碩士(2008年)

摘要

本研究的目的主要是利用微機電技術製作出可達到穩定生產微米級的氣泡的系統。利用微機電技術中的顯影技術與配合光阻(SU-8)來製作產生器模型，再以高分子聚合物做為產生器的材料，利用轉印的方式來製作出微氣泡產生器。微氣泡產生器為十字型幾何的微流道，利用氣體與液體在同一系統內流動，控制氣體壓力與流體流量的方式來產生氣泡。氣體由主流道導入與液體由旁支流道導入混合區，利用氣體週期性的輸入與液體的連續輸入來規律地產生氣泡。產生出的氣泡經過流道寬度收縮的方式，來將氣泡的直徑縮小。利用出口處的分支幾何結構來分割氣泡。本文以控制氣體的壓力與液體的流量的方式觀察與記錄流道內產生型態。並且紀錄氣泡產生的效率與氣泡特色。而後，會嘗試收集已產生的微氣泡。

關鍵字

微機電 ； 微氣泡 ； 產生器 ； 微流道

並列摘要

This paper describes device design and manufacturing process to generate single microbubbles for biomedical applications. With MEMS technology several cross-shaped microchannels are designed and fabricated by using the SU-8 photoresist mould and Polydimethylsiloxance (PDMS) material. The microbubble generator controls gas and liquid inlets to segment continuous fluids, referred to as two-phase flow, in the microchannels. The void segments filled with gas thus form initial microbubbles. These microbubbles are then transferred to the next-stage microchannels for further bubble separation and size reduction. The ultimate diameter of microbubbles is expected to reach less than 50 μm. With further harden and collection processes the microbubbles are able to enhance imaging effect in ultrasound or MRI medical applications; besides, they can elevate delivery efficiency of drug or cosmetics, and more importantly, bio-effect of ultrasound gene therapy.

並列關鍵字

MEMS ； microbubble generator ； micro-channe

參考文獻

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