Przepływy są kontrolowane przez baterię hydrauliczną, która może być podłączona do urządzenia mikroprzepływowego w celu uzyskania złożonych profili przepływu. Typowo, bateria hydrauliczna jest podzielona na trzy regiony: region wlotowy, region absorbujący i region kontrolujący natężenie przepływu. Każdy z tych regionów pompuje inny płyn i kontroluje całkowite natężenie przepływu. Gdy płyn przechodzi do regionu absorbującego, natężenie przepływu staje się stałe, co wskazuje, że objętość płynu została wchłonięta.
Prosta bateria hydrauliczna jest zaprojektowana z dwoma otworami, po jednym na każdej powierzchni regionu wlotowego. Umożliwia to przepływ płynu pomiędzy sąsiednimi pompami. Otwarty port na środku każdej ściany regionu chłonnego jest następnie połączony z dyskiem z materiału porowatego. Dysk jest umieszczony w pierścieniu z dwustronnego kleju, który zapewnia sposób łączenia sąsiednich baterii. Zewnętrzna krawędź dysku jest w kontakcie z opóźnieniem PVA, które zapewnia opóźnienie płynu wpływającego do regionu absorpcyjnego. Dodanie opóźnienia czasowego może stworzyć złożony profil prędkości przepływu.
Profil prędkości przepływu w baterii hydraulicznej opiera się na założeniu, że region rezystancyjny jest większy niż pozostałe dwa regiony. Gdy region rezystancyjny osiągnie poziom oporu hydraulicznego większy niż urządzenie nadążne, natężenie przepływu nie zależy już od stosunku czasu do objętości pompowanej cieczy (W/L). Czas od początkowego zwilżenia regionu wlotowego do natężenia przepływu w stanie ustalonym można zmniejszyć poprzez zmniejszenie ilości powierzchni w regionie wlotowym.
Ponadto baterie hydrauliczne są w stanie generować nierównoważne stopnie i przepływy oscylacyjne. Używając tej metody, seria baterii została ułożona w stos, aby wytworzyć złożone zachowanie pompowania w kanale mikrofluidalnym. Układ baterii hydraulicznych został umieszczony w zmodyfikowanej torebce. Worek stanowił oddychającą barierę pomiędzy porowatym materiałem każdej baterii a kanałem. Porowaty materiał regionów wlotowych i wylotowych każdej baterii został zalaminowany w celu zmniejszenia parowania.
Region kontroli przepływu jest częścią baterii hydraulicznej, która minimalizuje różnice w przepływie spowodowane przez podłączone do niej urządzenie mikrofluidyczne. Powinien on mieć opór hydrauliczny co najmniej 10 razy większy niż urządzenie upstream. Istotne jest również uniknięcie okresu przejściowego w tym rejonie, który może spowodować zmianę natężenia przepływu.
Podobnie, region pochłaniający ma kąt środkowy, th, i promień, R. Ponadto, opóźnienie PVA jest wyśrodkowane w regionie wlotowym. Zewnętrzna krawędź opóźnienia PVA styka się z pierścieniem dwustronnego kleju i jest umieszczona na pasku papieru. Pasek papieru znajduje się w odległości około 1 mm od obwodowej granicy regionu chłonnego. Służy on do zapobiegania wyciekowi płynu i tworzenia szczeliny powietrznej na obwodowej granicy materiału porowatego.
Alternatywnie, jako opóźnienia czasowe mogą być stosowane bariery rozpuszczalne. Na podłoża pompujące można stosować szeroką gamę materiałów porowatych. Kluczem jest to, że materiał porowaty musi mieć połączone ze sobą pory.
Podobne tematy