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高速摄像机在微流控技术中的应用

2022-07-21 10:46:02

微流控是一种准确控制和操控微尺度流体,以在微纳米尺度空间中对流体进行操控为主要特征的科学技术,高速摄像机具有将生物、化学等实验室的基本功能诸如样品制备、反应、分离和检测等缩微到一个几平方厘米芯片上的能力,其基本特征和大优势是多种单元技术在整体可控的微小平台上灵活组合、规模集成,是一个涉及了工程学、物理学、化学、微加工和生物工程等领域的交叉学科,微流控是系统的科学技术,它使用几十到几百微米尺度的管道,处理或操控很少量的流体,但因其流体细小、速度快,存在研究时无法直接清晰观测其流体运动状态和流体运动流速的痛点,让研究者们深感苦恼。

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高速摄像机镜头是一种能够以小于1/1000秒的曝光或超过每秒250帧的帧速率捕获运动图像的设备,它用于将快速移动的物体作为照片图像记录到存储介质上,录制后,存储在媒体上的图像可以慢动作播放,为此,它在针对微流控技术中可拍摄整个流体流动过程的动态画面,从而进行慢动作回放,并能取得准确的微流体尺寸和速度信息。

多相微流体系统研究对微流控技术发展非常关键,如何建立多相微流体系统相关研究基础理论,解析其反应过程与机制,实现对流体流动及反应的准确调控,高速摄像机及测量技术可在此研究过程中发挥重要作用。

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