微型薄膜电阻的制备及研究

将具有优异特性的碳纳米管（CNTS）与负性感光胶（SU-8 2002）混合得到复合材料,将不同比例的碳纳米管通过超声工艺分散到SU-8 2002感光胶中,通过UV-LIGA加工工艺,热压处理后实现了微型电阻的快速制备。对复合薄膜电阻的性能进行测试,测试结果表明复合薄膜电阻率随着碳纳米管比例的增加而减小,当碳纳米管的比例为12%时,电阻率减小到0.06 ,复合材料达到逾渗阈值,频率小于1.2GHz时,电阻值的变化范围小于5%,为快速制备微型电阻提供了新的方法。     

一种用于电磁能量收集的可扩展宽频超表面能量收集器

设计了一种用于X波段和Ku波段电磁能量收集的可扩展宽频超表面能量收集器,其由周期性结构单元、整流器和负载组成。通过结构单元相互连接构建能量传输通道,实现入射能量的传输和聚集,进而增强了超表面能量收集器捕获能量的能力。通过超表面阵列和整流器的共面集成设计,减少了能量传输中的功率损耗,并简化了结构。仿真结果表明,该超表面能量收集器在6.5～19 GHz频带下具有良好的吸收,在12.75 GHz谐振频率下具有98%的半功率带宽。对制备的10×9的超表面有限阵列进行测试,结果表明,在可用输入功率为16 dBm时,超表面能量收集器的射频-直流转换效率最高可达56.2%。设计的超表面能量收集器具有宽带吸收、阵列数量可扩展的特点,能够在不同环境下高效地收集电磁能量。     

用于不同粒径粒子聚焦的MEMS微流体芯片

基于惯性微流体技术和微电子机械系统(MEMS)工艺,设计了一款用于不同粒径粒子聚焦的微流体芯片。通过对不同收缩区-扩张区面积比(CE-ratio)以及相同CE-ratio下不同收缩区与扩张区长度关系的微通道进行仿真测试,制备出了分别适用于不同粒径粒子的对称式小CE-ratio微通道。采用MEMS工艺加工,通过改进键合工艺使芯片能在高流速下保持性能稳定。在雷诺数为68的前提下对聚焦测试图进行归一化灰度值分析。测试结果表明：通道内粒子聚焦流线(粒径5μm和20μm)处灰度值比其他位置灰度值高3倍,且通道内其他位置的归一化灰度值较稳定地保持在0.2(粒径20μm)和0.25(粒径5μm)左右。在高流速工作情况下,对称式小CE-ratio微流体芯片性能稳定且粒子聚焦效果良好。     

具有微生物颗粒预富集功能的微过滤系统设计北大核心

为了提高微流式细胞仪对低浓度细胞样本液的检测效率和准确率,提出一种以电磁驱动的微过滤系统设计方案。该微过滤系统包括具有过滤结构的微流控芯片（微过滤芯片）和电磁驱动机构,借助电磁控制来实现微过滤芯片对微生物颗粒的富集功能。使用微电子机械系统（MEMS）工艺设计与制作了聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄膜微过滤芯片,通过对微过滤芯片的受力分析,自制了一套电磁驱动装置。使用溶有直径为30μm荧光微球的去离子水溶液（荧光微球与去离子水的体积比1∶40）对微过滤系统样机进行功能测试,通过控制电流大小、通电时间对给定溶液中的荧光微球实现了预富集效果。测试结果表明该微过滤系统设计合理,具有制作简单,成本低、易于集成等优点,能够在医学检测中广泛应用。     

微型电磁继电器的仿真与加工工艺研究

设计了一种新型的MEMS微型继电器,该继电器采用电磁驱动方式,继电器大小约为1.2 mm×1 mm×1 mm,驱动力大、体积小、便于集成。用ANSYS和MATLAB仿真分析各参数对微继电器性能的影响,对其进行优化分析和理论验证。该微型继电器能产生最大60 m N左右的驱动力,实现30μm的驱动行程,满足性能要求。运用UV-LIGA技术,完成工艺的流程设计。通过反复实验,提出了增强金属与基底的粘附性的有效方法。