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研究生： 黃科志
Huang, Ker-Jer
論文名稱： 渦漩調控式微混合器之混合機制之研究
Flow Mixing Mechanism in A Vortex-Modulation Grooved Micromixer
指導教授： 楊鏡堂
Yang, Jing-Tang
口試委員:
學位類別： 博士
Doctor
系所名稱： 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年： 2005
畢業學年度： 94
語文別： 中文
論文頁數： 166
中文關鍵詞： 田口工程品質方法 、鯡魚骨式微混合器 、渦漩調控式 、商用軟體
外文關鍵詞： Taguchi method, Staggered herringbone micromixer, Vortex-Modulation, CFD-ACE+
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    • 本研究旨在發展出一種高效率的微混合器。首先以田口工程品質方法詳細的模擬分析鯡魚骨式微混合器，模擬結果顯示鯡魚骨微混合器的主要幾何參數，在本文所選擇的數值範圍內，對混合效能的影響程度依序為
    溝槽的深度比~不對稱性 > 溝槽夾角 > 上下游寬度比，
    在深入的了解鯡魚骨式微混合器的流場型態後，歸納出幾何參數先影響溝槽內的流量，進而透過流量影響微混合器的效能。著名的鯡魚骨式微混合器的基本流場型態為橢圓型特性，因雙曲線型流場的混合效能較橢圓型為高，本文主要方向乃定位於設計一種能產生雙曲線型的“渦漩調控式”微混合器。研究方法首先採用商用軟體CFD-ACE+，配合流體力學的理論，設計出渦漩調控式微混合器的幾何形狀；其次，設計微機電的製程技術製作出微混合器；最後，使用流體實驗方法來驗証微混合器的混合效能。
    從流場模擬獲得以下五點結論：第一，網格的尺寸對流場分析有相當大的影響，網格的尺寸最好在5 □m以下，其所產生的誤差才在可接受的範圍；第二，格網的夾角對流場的影響則可忽略不計，但網格與流速向量間的夾角對濃度場的影響很大；第三，鯡魚骨式微混合器溝槽的幾何參數是影響溝槽內的流量的重點，而流量的高低則可決定混合的好壞。第四，渦漩調控式微混合器如預期的出現單一渦漩、單一渦漩加上一個鞍點，和兩個渦漩的流場結構在交替的變換，且溝槽中的流量和壓力都呈現週期性的變化；第五，渦漩調控式微混合器的混合性能，在廣泛的雷諾數範圍內(0.01~100)，較鯡魚骨式微混合器為佳或相當。
    本研究在微混合器的製程中，採用SU-8 光阻黃光微影、電鑄模仁和聚二甲基矽氧烷翻製成型再接合的製程，此製程遠較一般的SU-8 光阻黃光微影後即做聚二甲基矽氧烷翻模製程因難，但其優點是電鑄的模仁不會損壞，且可做為熱壓或射出感型的模仁使用。且本研究所製作之微混合器元件，在量測儀器檢測過後，尺寸誤差僅數微米左右，且微混合器元件經過極小心的封裝，通過測漏無虞後才進行實驗。
    為詳加驗證實驗結果，本研究共使用顏料、螢光染料和微粒子三種物質觀測方法。首先將顏料、螢光染料和微粒子加入流體中；其次觀測流場的顏色、螢光和微粒子的分佈，以做為流體濃度場的依據，而此三種不同物質觀測實驗的濃度場結果，和模擬所得結果相符。其中，螢光實驗可降低背景光的影響，因而有較高的可靠性，其實驗結果顯示在雷諾數為1時，混合長度稍大於8 mm。而微粒子不僅能提供濃度場的定性特性，更有可能發展成可定量分佈的方法，且微粒子尚具備提供流場的速度場的潛力可能。
    本研究所發展出一種新的渦漩調控式微混合器，經模擬分析、製作和流體實驗，驗證其混合效果優於傳統鯡魚骨式微混合器，實驗結果顯示其性能優良，並與電腦模擬結果相符。本研究之結果將有助於了解雙曲線型的流場現象，以及計算流體力學軟體應用於微混合現象的模擬分析能力和限制，並對整合微混合器於晶片實驗室的製程有一定程度的幫助。

    目 錄 摘要 ……………………………………………………………………… i 目錄 ……………………………………………………………………… iii 圖表目錄 ………………………………………………………………… v 符號說明 ………………………………………………………………… xiii 第一章 前言 ……………………………………………………………… 1 第二章 文獻回顧 ……………………………………………………… 4 2-1微流道中的混合機構研究 ……………………………………… 6 2-2混沌對流的研究 ………………………………………………… 9 2-3 微混合器的製程研究…………………………………………… 20 2-4微混合器的流場觀測與速度場量測研究……………………… 21 第三章 網格製作與網格獨立…………………………………………… 24 3-1正交格點的數目對速度分佈的影響 …………………………… 28 3-2正交格點的數目對濃度分佈的影響 …………………………… 35 3-3斜交格點對速度和濃度分佈的影響 …………………………… 41 第四章 微混合器的流場模擬 …………………………………………… 46 4-1田口品質工程方法應用鯡魚骨式微混合器 …………………… 46 4-1-1直交表 …………………………………………………… 47 4-1-2數值分析 ………………………………………………… 49 4-1-3鯡魚骨式微混合器的流場型態 ………………………… 52 4-1-4幾何參數的分析 ………………………………………… 55 4-1-5壓力損失分析 …………………………………………… 60 4-1-6溝槽流量分析 …………………………………………… 62 4-2渦漩調控式微混合器的模擬分析 ……………………………… 67 4-2-1流體出口設定 ……………………………………………… 69 4-2-2微混合器中的流線 ………………………………………… 71 4-2-3微混合器中的濃度分佈 …………………………………… 75 4-2-4微混合器中的流量和壓力差 ……………………………… 80 4-2-5微混合器中的流場型態 …………………………………… 85 第五章 微混合器的製程 ………………………………………………… 92 5-1 SU-8厚膜光阻的製程 ………………………………………… 92 5-2電鑄翻模 ………………………………………………………… 98 5-3聚二甲基矽氧烷翻製與氧氣電漿儀的接合製程 ……………… 99 5-4實際製程 ……………………………………………………… 103 第六章 微混合器的實驗 …………………………………………… 113 6-1實驗儀器 ……………………………………………………… 114 6-2直接稀釋法 …………………………………………………… 116 6-3微粒子混合法 ………………………………………………… 131 6-4螢光法 ………………………………………………………… 145 第七章 微混合器的流場量測 ………………………………………… 152 7-1結論 …………………………………………………………… 152 7-1-1微混合器的模擬的細部探討與歸納 …………………… 152 7-1-2微混合器的製程的探討與歸納 ………………………… 154 7-1-3微混合器的實驗探討與歸納 …………………………… 156 7-2未來展望 ………………………………………………………… 157 參考文獻 ………………………………………………………………… 160 圖 表 目 錄 表3-1 正交格點的模擬分析案例 28 表3-2 各種格點尺寸產生速度值誤差指標 34 表3-3 Y=200□m以格點尺寸為2□m為基準格點尺寸所造成 的誤差 40 表3-4在各種角度下的速度誤差指標(Iv)值 43 表3-5在各種角度下的濃度的變異量值 45 表4-1 幾何參數的數值 47 表4-2. L9(34) 直交表 48 表4-4網格獨立的結果 51 表4-5 9個案例的混合指數、標準差的平方和訊噪比的計算結果 56 表4-6 參數對訊噪比的影響 56 表4-6 混合指數與溝槽的流量與體積的比較表 66 表5-1 微混合器的詳細製程參數 105 表5-2 SU-8成品的尺寸量測結果 110 表6-1 微混合器的雷諾數和平均速度和流量的關係 131 表6-2雷諾數由0.01至100時的混合長度 151 圖2.1 微混合器的基本型態 5 圖3-1 T型流道的幾何結構 25 圖3-2 T型流道的格點分佈 27 圖3-3 在y=200□m，z=30□m處各種格點尺寸計算模擬和 解析解的X方向速度分佈比較圖 32 圖3-4 在x=0□m，y=200□m處各種格點尺寸計算模擬和 解析解的z方向速度分佈比較圖 33 圖3-5 在y=1700□m，z=30□m處各種格點尺寸計算模擬和 解析解的x方向速度分佈比較圖 34 圖3-6 在x=0□m，y=1700□m處各種格點尺寸計算模擬和 解析解的z方向速度分佈比較圖 35 圖3-7 在y=50□m截面處的濃度分佈圖 36 圖3-8 在y=200□m截面處的濃度分佈圖 37 圖3-9 不同位置處的濃度值對格點尺寸的關係 39 圖3-10 濃度的變異量與格點尺寸的關係 40 圖3-11 T型流道的格點交叉角度(a)30° (b)45° (c)60° (d)90° 42 圖3-12 在出口處y=1.7mm，各種格點傾斜角度的計算模擬 和解析解在x方向速度分佈比較圖 42 圖3-13 在出口處y=1.7mm，各種格點傾斜角度的計算模擬 和解析解在z方向速度分佈比較圖 43 圖3-14顯示在30° 、45° 、60° 和90°的案例中的出口處的 濃度分佈 44 圖3-15出口處y=1.7mm，z=30□m的水平方向的濃度分佈 45 圖3-16出口處y=1.7mm，z=30□m的水平方向的濃度分佈 45 圖4-1 鯡魚骨式微混合器的模擬區域(沒有依照幾何比率) 47 圖4-2 鯡魚骨式溝槽的幾何參數 48 圖4-□3鯡魚骨式微混合器的典型幾何格點 51 圖4-4 模擬結果與Stroock et al. (2002)的實驗結果比較圖 51 圖4-5 案例1中混合腔的入口處和出口處的濃度分佈狀態 52 圖4-6 鯡魚骨微混合器的流線 53 圖4-7 案例1濃度沿著y軸截面的分佈圖 54 圖4-8 參數對訊號的影響曲線 57 圖4-9 案例1濃度沿著y軸截面的分佈圖 59 圖4-10 所有案例的壓力損失曲線 60 圖4-11典型溝槽內的壓力分佈 61 圖4-12 全部9個案例中溝槽內流量對全部流量比的曲線圖 64 圖4-13 在各個案例(case)中半週期中的溝槽(6個)的流量對 混合腔中的流量比率關係 66 圖4-14 渦漩調控式微混合器的幾何結構圖 69 圖4-15典型的格點範例 69 圖4-16 不同長度的渦漩調控式微混合器在不同位置處 的濃度分佈(a)混合腔長度為1.7mm，y=1.7mm (b) 混合腔長度為34mm，y=1.7 mm (c)混合腔 長度為34mm，y=17 mm (d) 混合腔長度為34mm ，y=34 mm 71 圖4-17 微混合器內的流線圖 72 圖4-18 混合腔中的流場結構 75 圖4-19 微混合器的在x與y方向的濃度剖面圖 76 圖4-20 在各個y截面的濃度分佈圖 77 圖4-21 在各個x截面的濃度分佈圖 78 圖4-22 在各個z截面的濃度分佈圖 79 圖4-23 溝槽中的流量比值 81 圖4-24 溝槽中流場的流線 82 圖4-25 渦旋式微混合器的壓力分佈 83 圖4-26 溝槽中無因次化的壓力分佈狀態 84 圖4-27 壓力損失與雷諾數的關係 85 圖4-28顯示溝槽中的流場速度向量圖和以此速度向量 所作的流線圖 86 圖4-29鯡魚骨式微混合器, 阻檔物崁入式微混合器渦 漩調控式微混合器的基本流場型態 88 圖4-30渦漩調控式微混合器在不同雷諾數下的混合指數值 89 圖4-31鯡魚骨式微混合器, 阻檔物崁入式微混合器和渦漩 調控式微混合器在不同雷諾數時的混合指數 90 圖5-1 SU-8光阻的標準製程 95 圖5-2 電鑄的製程 99 圖5-3 聚二甲基矽氧烷的製程步驟 101 圖5-4微流道的翻製與封裝 102 圖5-5 SU-8光阻在矽晶圓上形成的結構 103 圖5-6 SU-8光阻所用的光阻塗佈機(Spin Coaters) Brewer Science Inc. Cee Model 100 104 圖5-7拍照用的顯微鏡Olympus BHM-313L 104 圖5-8 SU-8 光阻溝槽結構 106 圖5-9 SU-8 光阻三角波凸塊結構 106 圖5-10加熱板(新光精機 Hp-30D) 106 圖5-11 EV620雙面曝光機 106 圖5-12 SU-8 光阻的顯影機台 107 圖5-13 SU-8 SU-8 光阻的成品 107 圖5-14雙層的SU-8 光阻結構，包含溝槽和微流道 107 圖5-15濺鍍機台(佳霖公司) 108 圖5-16濺鍍的成品 108 圖5-17電鑄機台(同翰公司EFM-301) 109 圖5-18電鑄模仁 109 圖5-19影像量測儀 109 圖5-20 SU-8的尺寸量測樣品 109 圖5-21膜厚量測儀Mitutoyo ID-F150 110 圖5-22 Veeco Instruments Inc DEKTAK3 表面形狀量測儀 110 圖5-23表面形狀量測儀的量測數據 111 圖5-24聚二甲基矽烷氧的微混合器的成品 112 圖5-25聚二甲基矽烷氧的接合面 112 圖6-1 錸卡倒置式螢光顯微鏡的示意圖 115 圖6-2 Leica DMIRB 倒置式螢光顯微鏡 116 圖6-3 Kubler ebq 100螢光光源 116 圖6-4 Leica DFC 320電感耦合影像感測器 116 圖6-5 Kd Scientific公司所生產注入式幫浦 116 圖6-6 混合指標的示意圖 117 圖6-7 雷諾數為100時以去離子水注入微混合器的情形 118 圖6-8 實驗用的微混合器的幾何結構圖 119 圖6-9顯示在雷諾數為1時微混合器的入口處顏料的混合狀態 120 圖6-10顯示在雷諾數為1時微混合器的第一個週期的前半段的 混合狀態 121 圖6-11顯示在雷諾數為1時微混合器的第一個週期的後半段的 混合狀態 122 圖6-12顯示在雷諾數為1時微混合器的第二個週期的前半段的 混合狀態 122 圖6-13顯示在雷諾數為1時微混合器的第二個週期的後半段的 混合狀態 123 圖6-14顯示在雷諾數為1時微混合器的第三個週期的前半段的 混合狀態 124 圖6-15顯示在雷諾數為10時微混合器的入口處的混合狀態 125 圖6-16顯示在雷諾數為10時微混合器的第一個週期的前半段的 混合狀態 125 圖6-17顯示在雷諾數為10時微混合器的第一個週期的後半段的 混合狀態 126 圖6-18顯示在雷諾數為10時微混合器的第二個週期的前半段的 混合狀態 126 圖6-19顯示在雷諾數為10時微混合器的第二個週期的後半段的 混合狀態 127 圖6-20顯示在雷諾數為10時微混合器的第三個週期的前半段的 混合狀態 127 圖6-21顯示在雷諾數為100時微混合器的入口處的混合狀態 128 圖6-22顯示在雷諾數為100時微混合器的第一個週期前半段的 混合狀態 129 圖6-23顯示在雷諾數為10時微混合器入口處的混合狀態 129 圖6-24 微混合器的幾何形狀 132 圖6-25 雷諾數為0.01時進口處的粒子分佈影像 132 圖6-26 雷諾數為0.01時第一個週期的粒子分佈影像 133 圖6-27 雷諾數為0.01時第二個週期的粒子分佈影像 133 圖6-28 雷諾數為0.01時第三個週期的粒子分佈影像 134 圖6-29雷諾數為0.01時第四個週期的粒子分佈影像 134 圖6-30雷諾數為0.01時進口處的粒子分佈影像 135 圖6-31雷諾數為0.01時第一個週期的粒子分佈影像 135 圖6-32 雷諾數為0.01時第三個週期的粒子分佈影像 135 圖6-33 雷諾數為0.1時入口處的粒子分佈影像 136 圖6-34 雷諾數為0.1時第一個週期的粒子分佈影像 136 圖6-35 雷諾數為0.1時第二個週期的粒子分佈影像 136 圖6-36 雷諾數為0.1時第三個週期的粒子分佈影像 137 圖6-37 雷諾數為0.1時第四個週期的粒子分佈影像 137 圖6-38 雷諾數為1時入口處的粒子分佈影像 138 圖6-39 雷諾數為1時第一個週期的粒子分佈影像 138 圖6-40 雷諾數為1時第二個週期的粒子分佈影像 138 圖6-41 雷諾數為1時第三個週期的粒子分佈影像 139 圖6-42 雷諾數為1時第四個週期的粒子分佈影像 139 圖6-43 雷諾數為0.01時溝槽的粒子分佈影像 139 圖6-44 雷諾數為0.01時溝槽的粒子分佈影像 140 圖6-45 雷諾數為0.01時溝槽的粒子分佈影像 141 圖6-46 雷諾數為0.01時第一個溝槽的粒子分佈影像 141 圖6-47 雷諾數為0.1時第一個溝槽的粒子分佈影像 141 圖6-48 雷諾數為0.1時第一個溝槽的粒子分佈影像 142 圖6-49 雷諾數為0.1時第一個溝槽的粒子分佈影像 143 圖6-50 雷諾數為1時第一個溝槽的粒子分佈影像 143 圖6-51 雷諾數為1時第一個溝槽的粒子分佈影像 144 圖6-52 長焦距螢光顯微鏡 145 圖6-53 鏡組光譜 145 圖6-54 雷諾數為1時的螢光照片 146 圖6-55雷諾數為0.01時的螢光實驗和模擬結果的比對 (a)螢光實驗(b)CFD-ACE+的模擬結果 148 圖6-56雷諾數為0. 1時的螢光實驗和模擬結果的比對 (a)螢光實驗(b)CFD-ACE+的模擬結果 148 圖6-57雷諾數為1時的螢光實驗和模擬結果的比對 (a)螢光實驗(b)CFD-ACE+的模擬結果 149 圖6-58雷諾數為10時的螢光實驗和模擬結果的比對 (a)螢光實驗(b)CFD-ACE+的模擬結果 149 圖6-58雷諾數由0.01至100時螢光實驗結果 150

    Adeosun, J. T. and Lawal, A., 2005, “Mass transfer enhancement in microchannel reactors by reorientation of fluid interfaces and stretching,” Sens. Actuators B, Vol. 110, pp. 101-111.
    Adrian, R. J., 1991, “Particle-imaging techniques for experimental fluid mechanics,” Ann. Rev. Fluid Mech., Vol. 23, pp. 261-304.
    Ahn, C. H., Choi, J. W., Beaucage, G., and Nevin, J. H., 2004, “Disposable smart lab on a chip for point-of-care clinical diagnostics,” Proceedings of the IEEE, Vol. 92, pp. 154-173.
    Aref, H., 2002, “The development of the chaotic advection,” Phys. Fluids., Vol. 14, No. 4, pp. 1315-1325.
    Aref, H., 1984, “Stirring by chaotic advection,” J. Fluid Mech., Vol. 143, No. 1, pp. 1315-1325.
    Aubin, J., Fletcher, D. F., Bertrand, J. and Xuereb, C., 2003, “Characterization of the mixing quality in micromixers,” Chem. Eng. Technol., Vol. 26, No. 12, pp. 1262-1270.
    Aubin, J., Fletcher, D. F., and Xuereb, C., 2005, “Design of micromixers using CFD modelling,” Chem. Eng. Sci., Vol. 60, pp. 2503-2516.
    Beard, D. A., 2001, “Taylor dispersion of a solute in a microfluidic channel,” J. Appl. Phys., Vol. 89, pp. 4667-4669.
    Beebe, D., Adrian, R. J., Olsen, M. G., Stremler, M. A., Aref, H., and Jo, B. H., 2001, “Passive mixing in microchannels: Fabrication and flow experiments,” Mec. Ind., Vol. 2, pp. 343-348.
    Bynum, M. A. and Gordon, G. B., 2004, “Hybridization enhancement using microfluidic planetary centrifugal mixing,” Anal. Chem., Vol. 76, pp. 7039- 7044.
    Johnson, B. K. and Prud’homme, R. K., 2003, “Chemical processing and micromixing in confined impinging jets,” AIChE J., Vol. 49, No. 9, pp. 2264-2282.
    Chang, S. and Cho, Y. H., 2005, “Static micromixers using alternating whirls and lamination,” J. Micromech. Microeng., Vol. 15, pp. 1397-1405.
    Chow, A. W., 2002, “Lab-on-a-chip: Opportunities for chemical engineering,” AIChE J., Vol. 48, No. 8, pp. 1590-1595.
    Chung, Y. C., Hsu, Y. L., Jen, C. P., Lu, M. C., and Lin, U. C., 2004, “Design of passive mixers utilizing microfluidic self-circulation in the mixing chamber,” Lab Chip, Vol. 4, pp. 70-77.
    Dombrowski, N., Foumeny, E. A., Ookawara, S., and Riza, A., 2001, “Influence of Reynolds number on the entry length and pressure drop for laminar pipe flow,” Canadian Journal of Chemical Engineering, Vol. 71, No. 3, pp. 472-476.
    Einstein, 1956, Investigations on the Theory of Brownian Movement, Dover Publications, New York.
    Go, J. S. and Cho, Y. H., 1999, “Experimental evaluation of anodic bonding process based on the Taguchi analysis of interfacial fracture toughness,” Sensors and Actuators, Vol. 73, pp. 52-57.
    Hessel, V., Hardt, S., Löwe, H., and Schönfeld, F., 2003, “Laminar mixing in different interdigital micromixers: I. experimental characterization,” AIChE J., Vol. 49, No. 3, pp. 566-577.
    Hardt, S. and Schönfeld, F., 2003, “Laminar mixing in different interdigital micromixers: II. Numerical Simulations,” AIChE J., Vol. 49, No. 3, pp. 578-584.
    Hsieh, S. S., Lin, C. Y., Huang, C. F., and Tsai, H. H., 2004, “Liquid flow in a micro-channel,” J. Micromech. Microeng. Vol. 14, pp. 436-445.
    Hwang, W. R., Jun, H. S., and Kwon, T. H., 2002, “Experiments on chaotic mixing in a screw channel flow,” AICHE J., Vol. 48, pp. 1621-1630.
    Hong, C. C., Choi, J. W., and Ahn, C. H., 2004, “A novel in-plane passive microfluidic mixer with modified Tesla structures,” Lab Chip, Vol. 4, pp. 109-113.
    Ismagilov, R. F., Stroock, A. D., Kenis, P. J. A., Whitesidesa, G., and Stonea, H. A., 2000, “Experimental and theoretical scaling laws for transverse diffusive broadening in two-phase laminar flows in microchannels,” Applied Physics Letters, Vol. 76, No. 17, pp. 2376-2378.
    Jen, C. P., Wu, C. Y., Lin, Y. C., and Wu, C. Y., 2003, “Design and simulation of the micromixer with chaotic advection in twisted microchannels,” Lab Chip, Vol. 3, pp.77-81.
    Jeon, M. K., Kim, J. H., Noh, J., Kim, S. H., Park, H. G., and Woo, S. I., 2005, “Design and characterization of a passive recycle micromixer,” J. Micromech. Microeng., Vol. 15, pp. 346-350.
    Jiang, F., Drese, K. S., Hardt, S., Küpper, M., and Schönfeld, F., 2004, “Helical flows and chaotic mixing in curved micro channels,” AIChE J., Vol. 50, No. 9, pp. 771-777.
    Jiguet, S., Bertsch, A., Hofmann, H., and Renaud, P., 2005, ”Conductive SU8 photoresist for microfabrication,” Adv. Funct. Mater., Vol. 15, No. 9, pp. 1511-1516.
    Jo, B. H., Lerberghe, L. M. V., Motsegood, K. M., and Beebe, D. J., 2000, “Three dimensional micro-channel fabrication in polydimethysiloxane (PDMS) elastomer,” J. Microelectromech. Sys., Vol. 9, No. 1, pp. 76-81.
    Johnson, T. J. and Locascio, L. E., 2002, “Characterization and optimization of slanted well designs for microfluidic mixing under electroosmotic flow,” Lab. Chip, Vol. 2, pp. 135-140.
    Johnson, T. J., Ross, D., and Locascio, L. E., 2002, “Rapid microfluidic mixing,” Anal. Chem., Vol. 74, No. 1, pp. 45-51.
    Kamholz, A. E., Weigl, B. H., Finlayson, B. A., and Yager, P., 1999, “Quantitative analysis of molecular interaction in a microfluidic channel: the T-sensor,” Anal. Chem., Vol. 71, pp. 5340-5347.
    Kockmann, N., Föll, C., and Woias, P., 2003, “Flow regimes and mass transfer characteristics in static micro mixers,” Proceeding of SPIE, Vol. 4982, pp. 319-329.
    Kamholz, A. E., Schilling, E. A., and Yager P., 2001, “Optical measurement of transverse molecular diffusion in a microchannel,” Biophysical Journal, Vol. 80, pp. 1967–1972.
    Kamholz, A. E. and Yager, P., 2001, “Theoretical analysis of molecular diffusion in pressure-driven laminar flow in microfluidic channels,” Biophysical Journal, Vol. 80, pp. 155-160.
    Kamholz, A. E. and Yager, P., 2002, “Molecular diffusive scaling laws in pressure-driven microfluidic channels: deviation from one-dimensional Einstein approximation,” Sensors and Actuators B, Vol. 82, pp. 117-121.
    Kim, D. S., Lee, S. W., Kwon, T. H., and Lee, S. S., 2004, “A barrier embedded chaotic micromixer,” J. Micromech. Microeng., Vol. 14, pp. 798-805.
    Kim, D. S., Lee, I. H., Kwon, T. H., and Cho, D. W., 2004, “A barrier embedded Kenics micromixer,” J. Micromech. Microeng., Vol. 14, pp. 1294-1301.
    Kim, D. S., Lee, S. H., Kwon, T. H., and Ahn, C. H., 2005, ”A serpentine laminating micromixer combining splitting/recombination and advection,” Lab Chip, Vol. 5, pp. 739-747.
    Koch, M., Chatelain, D., Evans, A. G. R., and Brunnschweiler A., 1998, “Two simple micromixer based on silicon,” J. Micromech. Microeng., Vol. 8, pp. 123-126.
    Li, C. and Chen, T., 2005, “Simulation and optimization of chaotic micromixer using lattice Boltzmann method,” Sens. Actuators B, Vol. 106, pp. 871-877.
    Lin, C. H., Tsai, C. H., and Fu, L. M., 2005, “A rapid three- dimensional vortex micromixer utilizing self-rotation effects under low Reynolds number conditions,” J. Micromech. Microeng., Vol. 15, pp. 935-943.
    Liu, R. H., Stremler, M. A., Sharp, K. V., Olsen, M. G., Santiago, J. G., Aref, R. A. H., and Beebe, D. J., 2002, “Passive mixing in a three-dimensional serpentine microchannel,” J. Microelectromech. Syst., Vol. 9, No. 2, pp. 190-197.
    Manz, A., Graber, N., and Widmer, H. M., 1990, “Miniaturized total chemical analysis system: A noval concept for chemical sensing,” Sens. Actuators B, Vol. 1, pp. 244-248.
    Mengeaud, V., Josserand, J., and Girault, H. H., 2002, “Mixing processes in a zigzag microchannel: finite element simulations and optical study,” Anal. Chem, Vol. 74, No. 16, pp. 4279-4286.
    Meinhart, C. D., Wereley, S. T., and Santiago, J. G., 1999, “PIV measurements of a microchannel flow,” Experiments in Fluids, Vol. 27, pp. 414–419.
    Meinhart, C. D., Wereley, S. T., and Gray, M. H. B., 2000, “Volume illumination for two-dimensional particle image velocimetry,” Meas. Sci. Technol., Vol. 11, pp. 809-814.
    Miyazaki, K., Chen, G. , Yamamoto, F. , Ohta, J. I., Murai, Y., and Horii, K., 1999, “PIV measurement of particle motion in spiral gas-solid two-phase flow,” Experimental Thermal and Fluid Science, Vol. 19, pp. 194-204.
    Mounier, E. and Provence, M., 2003, “Technologies and markets trends in biochips and microfluidic chips,” Yole Development White Paper.
    Ng, J. M. K., Gitlin, I., Stroock, A. D., and Whitesides, G. M., 2002, “Components for integrated poly(dimethylsiloxane) microfluidic system,” Electrophoresis, Vol. 23, pp. 3461-3473.
    Nguyen, N. T. and Wu, Z., “Micromixers-a review, 2005,” J. Micromech. Microeng. Vol. 15, pp. 1-16.
    Oak, J., Pence, D. V., and Liburdy, J. A., 2004, “Flow development of co-flowing streams in rectangular micro-channels,” Microscale Thermophysical Engineering, Vol. 8, pp. 111-124.
    Ottino, J. M., 1989, The Kinematics of Mixing, Cambridge University Press, Cambridge, U. K.
    Patankar, S. V., 1977, Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, Hemisphere Publishing Corp., pp. 108.
    Raynal, F., Plaza, F., Beuf, A., and Carrière, P., 2004, ”Study of a chaotic mixing system for DNA chip hybridization chambers,” Phys. Fluids, Vol. 16, No. 9, pp. 63-66.
    Santiago, J. G., Wereley, S. T., Meinhart, C. D., Beebe, D. J., and Adrian, R. J., 1998, “A particle image velocimetry system for microfluidics,” Experiments in Fluids, Vol. 25, pp. 316–319.
    Sato, K., Yamanaka, M., Hagino, T., Tokeshi., M., Kimura, H., and Kitamori, T., 2004, “Microchip-based enzyme-linked immunosor- bent assay (microELISA) system with thermal lens detection,” Lab Chip, Vol. 4, pp. 570-575.
    Sato, H., Ito, S., Tajima, K., Orimoto, N., and Shoji, S., 2005, “PDMS microchannels with slanted grooves embedded in three walls to realize efficient spiral flow,” Sens. Actuators A, Vol. 119, pp. 365 -371.
    Schönfeld, F. and Hardt, S., 2004, “Simulation of helical flows in microchannels,” AIChE J., Vol. 50, No. 4, pp. 771-777.
    Schönfeld, F., Hessel, V., and Hofmann C., 2004, “An optimized split-and recombine micro-mixer with uniform chaotic mixing,” Lab Chip, Vol. 4, pp. 65-69.
    Serra, C., Sary, N., Schlatter, G., Hadziioannou, G., and Hessel, V., 2005, “Numerical simulation of polymerization in interdigital multilaminiation micromixers,” Lab Chip, Vol. 5, pp. 966-973.
    Shah, R. K. and London, A. L., 1978, Laminar Flow Forced Convection in Ducts: A Source Book for Compact Heat Exchanger Analytical Data, New York, Academic Press, pp. 165.
    Srinivasan, V., Pamula, V. K., and Fair, R. B., 2004, “An integrated digital microfluidic lab-on-a-chip for clinical diagnostics on human physiological fluids,” Lab Chip, Vol. 4, pp. 310-315.
    Stroock, A. D., Dertinger, S. K., Ajdari, A., Mezic, I., Stone, H. A., and Whitesides, G. M., 2002, “Chaotic mixer for microchannels,” Science, Vol. 295, pp. 647–651.
    Stroock, A. D., Dertinger, S. K., Whitesides, G. M., and Ajdari, A., 2002, “Patterning flows using grooved surfaces,” Anal. Chem., Vol. 74, pp. 5306–5312.
    Stroock, A. D., Dertinger, S. K., Ajdari, A., Mezic, I., Stone, H. A., and Whitesides, G. M., “Laminar mixing apparatus and methods,” Patent No. WO 03/011443 A2.
    Taylor, G., 1953, Proc. R. Soc. London, Ser. A 219, pp.186.
    Tsaur, J. J., Du, C. H., and Lee C., 2001, “Investigation of TMAH for front-side bulk micromachining process from manufacturing aspect,” Sensors and Actuators, Vol. 92, pp. 52-57.
    Tüdős, A. J., Besselink, G. A. J., and Schasfoort, R. B. M., 2001, “Trends in miniaturized total analysis system for point-of-care testing in clinical chemistry,” Lab Chip, Vol. 1, pp. 83-95.
    Veenstra, T. T., Lammerink, T., Elwenspoek, M., and van den Berg, A., 1999, “A characterization method for a new diffusion mixer application in micro flow injection analysis system,” J. Micromech. Microeng., Vol. 9, pp. 199-202.
    Wang, H., Iovenitti, P., Harvey, E., and Masood, S., 2003, “Numerical investigation of mixing in microchannels with patterned grooves,” J. Micromech. Microeng ., Vol. 13, pp. 801-808.
    Wang, H., Iovenitti, P., Harvey, E., and Masood, S., 2003, “Passive mixing in microchannels by applying geometric variations,” Proceeding of SPIE, Vol. 4982, pp. 282-288.
    White, F. M., 1991, Viscous Fluid Flow, McGraw-Hill, Inc. Press, pp. 120.
    Xia, H. M., Wan, S. Y. M., Shu, C., and Chew, Y. T., 2005, “Chaotic micromixers using two-layer crossing channels to exhibit fast mixing at low Reynolds numbers,” Lab Chip, Vol. 5, pp. 748-755.
    Xia, Y. and Whitesides, G., 1998, “Soft lithography,” Angew Chem. Int. Ed., Vol. 37, pp. 550-575.

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