과학 교육을 위한 디지털 미세 유체 액적 액적 을 기반으로 하는 다목적 키트

우리는 사용자가 디지털 미세 유체와 실습 경험을 얻을 수 있도록 상업적으로 공급 인쇄 회로 기판을 기반으로 디지털 미세 유체 교육 키트를 제공합니다. 디지털 PCB 설계 파일을 공유할 수 있는 경우 교육용 실행 가능하고 저렴한 솔루션입니다. 일반 전극 어레이 플랫폼에서 액적을 조작하기 때문에 디지털 미세 유체를 교육 도구로 사용할 것을 제안합니다.

사용자는 이제 직접 할 수 있는 응용 프로그램에 액세스하기 위해 방울과 전자적으로 인터페이스할 수 있는 확장된 전자 부품 집합을 활용할 수 있습니다. 이 절차를 시연하는 것은 양연구소 대학원생인 유하오구오입니다. 표면 마운트 저항기, 트랜지스터 및 발광 다이오드를 PCB 보드에 납땜하여 시작합니다.

고전압 전원 공급 판기의 출력을 PCB 보드에 납땜 부품과 연결합니다. 그런 다음 배터리를 전압 부스터 보드에 연결하여 6볼트에서 12볼트로 전압을 향상시킵니다. 습도 센서, 초음파 압전 원자제 및 분무기 드라이버 보드를 마이크로 컨트롤러 보드에 연결합니다.

제공된 보충 코드를 사용하여 마이크로 컨트롤러를 켭니다. 고전압 보드의 가변 저항기를 조정하고 디지털 멀티 미터를 사용하여 EWOD 전극의 전압을 측정합니다. 깨끗한 니트릴 장갑을 착용하고 마이크로 피펫을 사용하여 전극 영역에 5센티미터 실리콘 오일 10 마이크로리터를 바르습니다.

손가락을 사용하여 전극 영역에 오일을 고르게 펴기. 치수 2.5x 4cm로 푸드 랩을 자르고 전극 위에 놓습니다. 마이크로 피펫을 사용하여 전극 영역에 실리콘 오일을 바르고 균등하게 퍼짐합니다.

화학 발광 실험을 수행하려면 마이크로 피펫을 사용하여 대상 전극에 루미놀 용액의 2 ~ 5 마이크로 리터를 배치합니다. 전극에 0.1%의 칼륨 페로시아니드의 10 마이크로리터를 배치하여 전기습을 위한 액적으로 이동할 수 있습니다. 칼륨 페로시아니드 액적루가 루미놀과 병합되도록 마이크로 컨트롤러를 켭니다.

형광 이미징의 경우 1 평방 센티미터의 반투명 테이프를 자르고 발광 다이오드와 EWOD 전극 사이에 배치하십시오. 스마트폰 카메라에 테이프로 배출 유리 필터를 부착하고 전극에 페로시아니드 칼륨 용액 10마이크로리터를 배치합니다. 스마트폰을 사용하여 액적 작동 비디오를 녹화합니다.

장기 물방울 작동을 위해 초음파 분무기에 1 밀리리터의 물을 놓습니다. 페로시아니드 칼륨 을 적어 마이크로 컨트롤러를 켭니다. 그런 다음 인클로저의 뚜껑을 즉시 닫습니다.

한 시간 후에 액적 작동을 확인합니다. 대표적인 물방울 무브먼트가 여기에 표시됩니다. 화학 발광 실험의 경우, 페로시아니드의 액적은 12초 만에 표적 전극에 미리 기탁된 루미놀 액적액과 이동하여 혼합하도록 액화된다.

여기를 위한 광원으로 사용되는 LED의 회로도 설정, 광 디퓨저로서의 반투명 투명 오피스 테이프, 스마트폰 카메라에 직접 부착된 방출 필터가 여기에 나와 있다. 어둠 속에서 형광균이소야네이트를 함유하는 액적의 형광 화상 진찰은 반사광을 고르게 분배하기 위해 디퓨저역할을 하는 반투명 테이프의 결과로 볼 수 있다. 장기 실험의 경우 성공적인 물방울 작동을 관찰할 수 있습니다.

초음파 분무기의 작용하에 대표적인 습도 데이터가 여기에 나와 있다. 이 프로토콜은 디지털 미세 유체학을 기반으로 교육 키트를 개발하는 데 사용할 수 있습니다. 루미놀 계 화학 발광 실험은 특정 예로 보고된다.

이 키트는 단기간에 전자 제품 교육을 최소화하여 조립할 수 있습니다. 여기에 설명된 단순화된 실험은 다른 실험으로 확장될 수 있다. 예를 들어, 종이 테스트 키트는 흡수될 용지로 액적을 이동하여 사용할 수 있습니다.

인터페이스 로직 회로가 있는 마이크로 컨트롤러를 추가하여 보다 정교한 디지털 제어 및 프로그래밍 기능을 제공할 수도 있습니다. 이 프로토콜은 비 전문 매니아가 전자 제품을 배우고 적용하여 분야에 대한 지식을 더욱 발전시킬 수 있는 혜택을 누릴 수 있습니다.