Electroosmotic Pump Technologies - Theory, Design, and Demonstration
Elektroosmotické (EO) čerpadlá dokážu poháňať elektrolytové kvapaliny so širokým rozsahom vodivosti a dosahovať značné tlaky a prietoky v kompaktnom prevedení bez pohyblivých častí. Tieto zariadenia ponúkajú dôležité výhody oproti tradičnejším čerpacím technológiám v rôznych aplikáciách.
Napríklad dodávka vzoriek a riadenie prúdov kvapalín je dôležitou požiadavkou pri vývoji takzvaných mikro systémov celkovej analýzy (microTAS), ktorých cieľom je integrovať viacero funkcií chemickej analýzy do systémov s mikrofabrikovanými čipmi. Medzi ďalšie potenciálne aplikácie patrí chladenie mikroelektroniky a prenosné systémy na podávanie liekov.
Táto práca zahŕňa teoretické a experimentálne štúdie elektroosmotických čerpadiel. Venuje sa trom hlavným témam: analytickým a numerickým modelom geenrácie prietoku a tlaku, iónového prúdu a termodynamickej účinnosti EO čerpadiel s poréznou štruktúrou; experimentálnym štúdiám a kvantifikácii výkonu EO čerpadiel vytvorených s použitím poréznych sklenených frit a poréznych kremíkových membrán; a niekoľkým praktickým zlepšeniam návrhu na kontrolu elektrolytických plynov generovaných týmito čerpadlami.