发展用于数字微流体应用中快速液滴运动的氧化石墨烯- PDMS复合介质

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:22
文章英文标题
Development of graphene oxide – PDMS composite dielectric for rapid droplet movement in digital microfluidic applications
正文
介质击穿对电润湿基应用中的外加电场施加了操作限制。在此，我们报告了将氧化石墨烯( GO )填充到PDMS聚合物基体中，可以显著提高广泛使用的介质PDMS的电润湿相关的电性能。GO- PDMS复合材料具有较高的介电常数、较高的击穿电场和较低的驱动电压，这是由于界面极化增强。这些性质随着GO浓度的增加而提高，一直探索到‘逾渗阈值’。这种新开发的复合材料作为介质、液滴驱动和电场诱导的液滴在制作的三角电极系统上传输。将结果与PDMS等介电材料的文献数据进行比较，以确立该介电材料在明显较低的电压下快速输送液滴的优越品质，具有新的应用潜力。
文章内容（英文）
Dielectric breakdown puts an operating limit to the applied electric field in electrowetting-based applications. Herein, we report that the electrical properties relevant to electrowetting for a widely used dielectric, PDMS, can be substantially enhanced upon the incorporation of graphene oxide (GO) fillers into the PDMS polymer matrix. The GO-PDMS composite is characterized by higher values of the dielectric constant, higher breakdown electric field, and lower actuation voltages due to enhanced interfacial polarization. The improvement of these properties with the increase in concentration of GO, is explored till the ‘percolation threshold’. This newly developed composite as the dielectric, droplet actuation and electric field-induced droplet transportation over a fabricated triangular electrode system are performed. The results are compared with the literature data on PDMS and other dielectrics to establish the superior qualities of the dielectric for rapid transportation of droplets at significantly lower voltages with potential for new applications.
来源出处
Journal|[J]Chemical Engineering ScienceVolume 230, 2021. PP 116175-
DOI
https://doi.org/10.1016/J.CES.2020.116175

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