介電液滴之介電泳現象探討

Abstract

"本論文主要探討介電液滴於系統中的介電泳運動現象。傳統常見的電動力學現象為電泳，在此我們應用一種新穎且具有發展潛力的技術「介電泳」(Dielectrophoresis, DEP)，其原理為利用非均勻電場驅使介電質於電解質溶液中運動，在極小距離下產生極大的電場，能準確的分離粒子，再加上近年來微奈米科技蓬勃發展，更帶動介電泳的快速發展。 在真實介電泳系統中存在著許多非傳統硬球型態的粒子，無法再以單純的硬球來模擬，為了突破傳統設限，使用了液滴模型比擬為生物粒子，如DNA、RNA等等。將介電泳應用於生化方面時，更利用介電泳的不均勻電場操作，讓生物粒子免於受高壓電影響而死亡，亦達成分離或捕捉的目的。 液滴模型比起一般硬球模型多了黏度項可以調控，高黏度時能夠回到一般硬球型態，低黏度時則是能比擬為氣泡型態，另外，也讓液滴受Maxwell stress影響泳動表現，使研究的液滴模型越接近真實粒子。 本文的研究目標是決定粒子行為的關鍵因子：dipole coefficient，其代表粒子在介質中的有效極化程度，探討頻率、電雙層厚度、粒子表面帶電量、介電常數等等參數對粒子的介電泳行為之影響變化。"