
n. 液體射流
"hydrofluidic" 是一個相對較新的合成詞,結合了 "hydro-"(水)和 "fluidic"(流體的),主要用于描述涉及水基流體在微尺度或納米尺度通道内精确操控的技術、系統或現象。它特指在微流控或納流控領域,專注于以水溶液為主要工作介質的流體行為和控制。
其核心含義和應用領域包括:
微納尺度水基流體操控:指在人工制造的微米或納米級通道或結構中,對水、緩沖液、生物樣本溶液等水性流體進行精确控制的技術。這包括流體的泵送、混合、分離、反應和分析等操作。其核心在于利用微尺度下的獨特流體物理特性(如層流、表面張力、毛細作用主導)來實現傳統宏觀系統難以達到的精确度和效率。
生物醫學應用的核心技術:該術語特别強調其在生命科學和醫學診斷中的應用背景。例如,在芯片實驗室(Lab-on-a-Chip)設備中,利用 hydrofluidic 技術處理血液、尿液、細胞懸浮液、DNA溶液等生物樣本,進行疾病檢測、藥物篩選、單細胞分析等。其優勢在于所需樣本量極少、反應速度快、集成度高,并有望實現便攜式即時診斷。
區别于更廣泛的微流控:雖然 "microfluidic"(微流控)是一個更通用的術語,涵蓋各種流體(包括有機溶劑、氣體等)在微通道内的操控,但 "hydrofluidic" 更具體地聚焦于水相環境(aqueous environment)。這是生物相容性應用中的絕對主流,因此該術語突出了與水溶液相關的獨特挑戰(如蒸發、生物分子吸附、電滲流效應)和解決方案。
基礎原理:Hydrofluidic 系統的設計和運行依賴于微尺度流體力學原理,特别是層流(無湍流)、擴散主導的質量傳輸、顯著的表面效應(潤濕性、毛細力)以及電動力學效應(如電滲流,對水溶液尤其重要)。流體行為通常由雷諾數(Re)和毛細數(Ca)等無量綱參數描述。例如,壓力驅動流中的流量 (Q) 與通道尺寸 (d) 和壓降 (ΔP) 的關系遵循哈根-泊肅葉定律的修正形式: $$ Q = frac{pi d Delta P}{128 mu L} $$ 其中 μ 是流體粘度,L 是通道長度。在微尺度下,通道尺寸 (d) 的微小變化對流量 (Q) 有極其顯著的影響(d⁴ 關系)。
總結來說,"hydrofluidic" 指的是專門針對水溶液(特别是生物相關液體)在微觀或納米尺度通道網絡中進行精确操控、分析和應用的科學與技術領域,是微流控技術在生物醫學方向上的重要分支和具體體現。
參考來源:
“hydrofluidic”可能存在拼寫錯誤。正确的化學相關術語應為hydrofluoric(*********的),以下是詳細解釋:
Hydrofluoric是形容詞,音标為[ˌhaɪdrəflu:'ɒrɪk],源自“hydrogen”(氫)和“fluorine”(氟)的組合。它有以下含義:
若您需要進一步了解其他類似術語,建議核對拼寫或提供更多上下文。
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