基于声致微流驱动的液体中运动的微型驱动器

发布时间：2025-01-09 06:57

　　众所周知,流体中的推进器一直是军事监测、航空航天、生物医学领域以的重要研究对象,例如小型探测性水生运载工具可用于勘探,游泳微型机器人计划用于微创手术和内窥镜检查,无可移动部件的从而实现反雷达的隐形水下机器人或潜艇,等等。近年来,随着科技水平不断进步,声表面波(SAW)技术被研发出应用价值,产生了大量的市场需求,其中大部分都集中在微型传感器和驱动器领域。作用于流体驱动领域时,相比于传统方式,声表面波的激发方式更为简便高效,控制方式更为稳定可靠,且通过微流控(Microfluidics)技术能与不同性质的流体介质相互作用、产生不同的驱动效果。以声表面波为技术核心制作的微机电系统(MEMS,Microelectro Mechanical Systems),具有明显的优点,例如:结构方面简单,成本方面低廉,性能方面高速、高频响应、控制方面可用电子控制、可编程,兼容方面与CMOS工艺兼容性强等,因而在流体驱动领域引起了广泛关注和研究。本工作对基于声表面波驱动的液体中运动的微型推进器进行了应用方面的研究,所研究的器件主要为以LiNb03为基底材料、A1为金属电极的SAW器件,研究了用作推进器的SAW...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２振动模式示意图：横波（ａ）；纵波（ｂ）

的固体都表现为弹性体，并不存在理想意义上的刚体材料，所以我们可以用弹性波的理论来??解释声波的传输特性。??体声波（ＢＡＷ）是在固体中传播的弹性波。它们分为图１．１ａ所示的纵波和图１．１ｂ所示??的横波。纵波也称为压力波，而横波也称为剪切波。??］?；?！?Ｚ，／??ｊ￣￣｜?：....

图１．３沿固体表面传播的瑞利波的示意图

瑞利波是最早被发现的在半无限边界固体表面上传播的声表面波，即传播的衬底可以被??认为其厚度相对于波长而言是无穷大的。瑞利波是常规表面波，其质点运动在平行于波的传??播方向且与表面垂直的表面上做复合逆时针椭圆振动，如图１．３所示。??Ｒａｙｌｅｉｇｈ?ｗａｖｅ??图１．３沿固体表面....

图１．４乐甫波传播示意图［９６］??

的命名和瑞利波一样，也是以发现者即英国物理学家Ａ．Ｅ．Ｈ．Ｌｏｖｅ的姓氏命名的６作为一种??特殊的平面剪切波，乐甫波在固体表面的薄层波导中传播，是一种质点运动方向和传播方向??垂直且与表面平行的纯切变波，如图１．４所示［２４］。??乐甫波在结构上与瑞利波不同，其声波必须与电耦合，....

图１．５?１＾１１１１３波的两种模式：非对称模式（八１１１０（１６）和对称模式（８１１１０１＾）

第一章绪论??Ｌｏｖｅ?Ｗａｖｅ??图１．４乐甫波传播示意图［９６］??１．２．２．３?斯东利波（Ｓｔｏｎｅｌｅｙｗａｖｅ）??斯东利波是一种存在于固体介质交界面上传播的声波，它的声波能量集中在界面上，??位移幅度随离开界面的距离表现出指数衰减，因此可以携带大量的界面信息，通常用....

本文编号：4025329