超声行波微流体驱动机理的试验研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51075243
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    39.0万
  • 负责人：
    魏守水
  • 依托单位：
    山东大学
  • 学科分类：
    E0512.微纳机械系统
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

本项目是在试验验证了超声行波能够产生定向流动的基础上展开，前期工作实际测量了直管行波模型的驱动效果、PIV研究了超声主动混合微腔内流场分布、初步建立了超声行波驱动的理论模型，确定了净流量的产生，但是超声行波驱动的内在机理还不清楚；知道了该液体流动是在摩擦力、声流和声辐射压力驱动下产生，但相关的定量关系不明确，即在什么样的尺度下哪项驱动力为主导-边界问题？驱动频率、行波振幅、微通道尺寸以及液体的粘度对流量的影响？等。本项目从试验的角度，对上述问题进行系统地研究。利用PIV试验技术寻找上述相关量之间的关系，解决边界问题，探明声流、摩擦力、声辐射的作用，建立合理的分析模型，制作实际驱动器。利用差分法、无网格等算法解决遇到的微流分析的刚度矩阵奇异问题，探求声流声辐射的非线性数值解，计算有效传输质量。研究成果可望在航空电子流体散热、生物医学工程、皮星研究等领域中获得应用。

结项摘要

在确定了超声行波驱动能产生净流量的基础上，通过理论分析和试验验证研究了超声行波驱动的内在机理。通过研究，深入了解了超声行波微流体驱动的机理，得到了压电-结构-超声-流体的耦合关系，建立了能量传输模型，搭建了合理的超声行波驱动模型。验证了流体流动是在形变摩擦力、声流和声辐射压力作用下产生的，明确了声流是超声行波驱动中的关键因素。建立了超声行波驱动模型，通过试验明确了流速流量与驱动频率、驱动电压、微通道尺寸以及流体粘度等因素之间的关系，发明了一种H型微流体驱动泵。研究成果计划应用到流式细胞仪的研制中,可望在航空电子流体散热、微生化分析、皮星研究等领域中获得应用。

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（4）
专利数量（2）
一种超声蠕动微流体驱动模型的动力学研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    应用基础与工程科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    魏守水;张丹丹;魏长智;王国雷;WEI Shoushui1,ZHANG D;an1,WEI Changzhi1,2,WANG G;2.School of Information Science;Engineering,Un
  • 通讯作者：
    Engineering,Un
Radial anomalous diffusion in an annulus
环空中的径向反常扩散
  • DOI：
    10.1016/j.physa.2011.05.022
  • 发表时间：
    2011-10
  • 期刊：
    Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wang, Shaowei;Zhao, Moli;Li, Xicheng
  • 通讯作者：
    Li, Xicheng
An amperometric glucose biosensor based on a screen-printed electrode and Os-complex mediator for flow injection analysis
基于丝网印刷电极和 Os 复合物介体的安培葡萄糖生物传感器，用于流动注射分析
  • DOI：
    10.1016/j.measurement.2011.09.001
  • 发表时间：
    2011-12-01
  • 期刊：
    MEASUREMENT
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Liu, Jian;Sun, Shanhui;Wei, Shoushui
  • 通讯作者：
    Wei, Shoushui
超声行波微流体驱动的流动特性分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    应用基础与工程科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    魏长智
  • 通讯作者：
    魏长智
行波微泵驱动参数对驱动效果的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    中国机械工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张冲;魏守水;魏长智;Zhang Chong1 Wei Shoushui1 Wei Changzhi1,2 1.Sh
  • 通讯作者：
    Zhang Chong1 Wei Shoushui1 Wei Changzhi1,2 1.Sh

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其他文献

介电润湿驱动的变焦液体透镜电动力学分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    哈尔滨工业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    任晓飞;魏长智;刘飞飞;魏守水
  • 通讯作者：
    魏守水
超声行波微流体驱动模型的控制与
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    应用基础与工程科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    魏守水;姜春香等
  • 通讯作者：
    姜春香等
ECG segmentation algorithm based on bidirectional hidden semi-Markov model
基于双向隐半马尔可夫模型的心电分割算法
  • DOI：
    10.1016/j.compbiomed.2022.106081
  • 发表时间：
    2022-09
  • 期刊：
    Computers in Biology and Medicine
  • 影响因子：
    7.7
  • 作者：
    火蕊;张立亭;刘飞飞;王颖;梁业松;魏守水
  • 通讯作者：
    魏守水
直管型超声行波微流体驱动模型的
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    山东大学学报 2006.12 Vol36 No.6 P67-70
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    魏守水;江兴娥等
  • 通讯作者：
    江兴娥等
改进的浸入边界-晶格Boltzmann法的蠕动流分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    振动、测试与诊断
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    任晓飞;魏守水;刘飞飞;张玲;王少伟;许明田
  • 通讯作者：
    许明田

其他文献

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魏守水的其他基金

穿戴式心电信号处理的几个关键问题研究及在房颤检测中的应用
  • 批准号：
    82072014
  • 批准年份：
    2020
  • 资助金额：
    55 万元
  • 项目类别：
    面上项目
超声行波微流体驱动与控制技术研究
  • 批准号：
    10572078
  • 批准年份：
    2005
  • 资助金额：
    10.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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