微管道内溶液的等效电阻与外加电压相关性-东南大学学报.pdfVIP

第３９卷第５期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．５ 　 ２００９年９月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｓｅｐｔ．２００９ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２００９．０５．００９ 微管道内溶液的等效电阻与外加电压相关性 曹罚君　高　飞　陈敏华　 陈云飞 （东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室，南京２１１１８９） （东南大学机械工程学院，南京２１１１８９） 摘要：搭建测量微米级管道内溶液电阻的实验平台，研究了直径在５０～３００ ｍ玻璃管道内溶液 μ 的等效电阻，建立了在直流小电压作用下，微管内溶液的等效电阻与外加电压的相互关系，并对 实验中的误差因素进行了分析．结果表明：在一定的电压范围内，微管内溶液的等效电阻与施加 在两端的电压成非线性关系．在电压比较小的初始阶段，随着电压值的增大，微管的等效电阻值 迅速减少；当电压增大到临界值（４～６Ｖ）时，等效电阻的变化量减小，最后趋于一定的阻值，该 阻值近似为对应本体溶液的电阻值．研究结果表明在电压较小的初始阶段，电解及电极极化作用 主导微管等效电阻，随着电压的增大，由于离子电流的增加，这种影响会迅速减少． 关键词：微管；等效电阻特性；电极极化；离子电流 ＋ 中图分类号：Ｏ５５２４２４　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２００９）０５０９１３０５ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆｓｏｌｕｔｉｏｎｉｎｍｉｃｒｏｔｕｂｅｓａｎｄａｐｐｌｉｅｄｖｏｌｔａｇｅ ＣａｏＦａｊｕｎ　 ＧａｏＦｅｉ　 ＣｈｅｎＭｉｎｈｕａ　 ＣｈｅｎＹｕｎｆｅｉ （ＪｉａｎｇｓｕＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＤｅｓｉｇｎａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｏｆＭｉｃｒｏｎａｎｏＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１８９，Ｃｈｉｎａ） （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１８９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔｅｓｔｒｉｇｗａｓｓｅｔｕｐｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｉｎｍｉｃｒｏｔｕｂｅｓｗｉｔｈ ｄｉａｍｅｔｅｒｓｒａｎｇｉｎｇｆｒｏｍ５０ｔｏ３００ ｍ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｔｈｅｄｉｒｅｃｔ μ ｖｏｌｔａｇｅａｐｐｌｉｅｄｏｎｔｈｅｔｗｏｅｎｄｓｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｔｕｂｅｗａｓｂｕｉｌｔｕｐ，ａｎｄｔｈｅｅｒｒｏｒｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒ ｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｔｈｅｖｏｌｔａｇｅ ｉｓｎｏｎｌｉｎｅａｒ．Ｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｄｅｃｒｅａｓｅｓｒａｐｉｄｌｙａｓｔｈｅａｐｐｌｉｅｄｖｏｌｔａｇｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｉｎａｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｓｍａｌｌｒａｎｇｅ．Ｗｈｅｎｔｈｅｖｏｌｔａｇｅｅｘｃｅｅｄｓａｃｒｉｔｉｃａｌｖａｌｕｅ（４ｔｏ６Ｖ），ｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｅｏｆｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｓｒｅ ｄｕｃｅｄａｎｄｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙｅｑｕａｌｓｔｈｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ