5、纸质设备的新型材料与制造技术

纸质设备的新型材料与制造技术

在纸质微流控分析设备的发展中，新型材料和制造技术起着至关重要的作用。本文将详细介绍纸质设备在流体控制方面的一些创新技术，包括流体流速控制、流动切断以及自动定时流动等方面。

1. 开放通道对流体流速的影响

通过电子工艺切割工具或精密刀具可以制造蜡印微流控纸质分析设备和微流控开放通道图案。研究发现，开放通道的长度、位置和密度会对流体流速产生影响。

1.1 通道长度和位置的影响

• 下游单通道长度变化 ：当在流动路径下游制作可变长度（2 - 15 mm）的单纵向通道时，会影响流体流速。
• 上游单通道长度变化 ：在流动路径上游制作可变长度（2 - 10 mm）的单纵向通道，也会对流体流速产生作用。
• 多下游通道 ：连续设置四个恒定长度（3 mm）的下游纵向通道，通道间距为 3 mm 时，同样会影响流速。在一些上游设计中，当切割长度小于 40%时，流体输送时间会增加。

1.2 开放通道密度的影响

当在亲水通道中结合交替的开放部分和未修改部分（如虚线状）时，随着开放通道密度的增加，流体输送间隔会减小。这是因为流体的自由流动超过了毛细作用，从而加速了流体传输。通过控制开放通道的方向、尺寸和位置，可以精确操纵流体输送时间。

2. 流动切断技术

随着纸质设备的创新发展，对能够以精确、简单且低劳动强度方式执行复杂酶促反应的设备需求增加。Filipe 等人开发了一种基于水溶性普鲁兰多