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Responsive Open Microfluidic Logic for Mechanical Computing
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DOI：10.1002/advs.77546.png)
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摘要
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逻辑电路作为数字计算的基础，已被越来越多地应用于微流控系统中，以实现能够与环境交互的自主、可编程流体操作。与传统依赖封闭通道和外部泵的微流控技术不同，开放式微流控利用毛细自发生成流动来操控液体。将这些逻辑电路集成到系统中可促进顺序分配、混合和反应触发，无需外部电子输入或泵。本研究利用弹性-毛细耦合作用在开放式微流控平台上实现逻辑功能，通过几何约束和响应性软材料编码二进制运算。我们演示了基本门电路（AND、OR、NOT和XOR）以及具有计算能力的更复杂电路（半加器和全加器）的实现。我们构建了一个电动执行系统，可高重现性地提供机械输入，支持诊断、微升反应处理以及流体系统与环境的交互应用。通过结合操作简单性与基于逻辑的控制鲁棒性，该方法为下一代响应式微流控系统和机-流控计算奠定了基础。
Keyword:
capillarity
flexural deformations
liquid diodes
logic gates
open microfluidics
AI总结
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期刊
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14.1
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