用于产生几微米大小的单分散乳化液滴的直通微通道装置

引用

Kobayashi, I., Takano, T., Maeda, R., Wada, Y., Uemura, K., & Nakajima, M. (2008). 用于生成数微米大小单分散乳化液滴的直通微通道装置。《微流体纳米流体》，4(2)，167–177。

关键词

• 直通微通道
• 单分散乳化液
• 液滴生成
• 长方形通道
• 微通道乳化
• 绝缘体上硅 (SOI)
• 液滴尺寸
• 能量效率
• 变异系数 (CV)

简介

本文提出了一种通过强制液体流经带有数千个微小长方形孔的硅板来生产极其均匀乳化液的新方法。

摘要

本文于2008年发表在《微流体纳米流体》杂志上，详细介绍了用于生产单分散乳化液的直通微通道 (MC) 装置的研发。作者 I. Kobayashi、K. Uemura 和 M. Nakajima 设计并微加工了硅基微流控装置，该装置包含大量尺寸精确的长方形通道。利用这些装置，他们成功制备了单分散油包水 (O/W) 和水包油 (W/O) 乳化液，其液滴尺寸可控，范围在几微米。

该研究重点介绍了这些直通式微流控装置的几个优势：

• 液滴尺寸可控：通过调节长方形通道的尺寸，可以精确控制乳化液滴的尺寸。
• 窄尺寸分布：使用这些装置制备的乳化液具有非常窄的液滴尺寸分布，变异系数 (CV) 始终小于 6%。这种高单分散性对于包括制药、化妆品和食品科学在内的各种应用都至关重要。
• 高能效：使用这些微流体装置进行的乳化过程具有显著的能效，表观能效可达47-60%。这一效率源于分散相在短而长的通道内经历的低压降。
• 高通量潜力：直通式设计结合了大量的微流体通道，具有扩大乳液生产规模的潜力。

研究人员认为，这些装置在各种需要单分散乳液的应用领域（例如微粒和微胶囊的生产）具有广阔的前景。

来源：https://diyhpl.us/~bryan/papers2/2009-03-12/Straight-through%20microchannel%20devices%20for%20generating%20monodisperse%20emulsion%20droplets%20several%20microns%20in%20size.pdf