THIERRY 离子 GMSF001，020，598F

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聚二甲基硅氧烷（PDMS）是一种流行的材料，广泛用于制造低成本微流体器件，专为研究中的快速原型设计而设计。然而，PDMS需要表面处理步骤才能在表面之间产生牢固的保形键。

为了形成对最佳器件性能至关重要的功能性微特征，制造后打开的通道必须密封，而不会堵塞，改变其物理参数或改变其尺寸。密封开放的微通道对于生产设备最终的封闭流体路径是必要的。这是制造过程中的关键步骤，并且总是涉及将帽层粘合到微通道基板上。

粘接强度是一个关键考虑因素，键合界面必须提供合适的化学或溶剂相容性，以防止在使用过程中降解，同时不因粘接过程中变形而影响微通道的尺寸控制。使问题更加复杂的是需要达到适当的爆破压力，以确保压力控制的微通道阀的可靠活化，这需要出色的粘合性。由于不理想的粘合表面通常是粘合不良的根本原因，因此提高两种材料的表面能通常是提高粘合能力并因此提高粘合力的最佳方法。

由于PDMS既具有化学惰性和高度疏水性，因此很难将PDMS粘合到其他材料（例如聚酰亚胺和玻璃）上。幸运的是，等离子体处理已被证明可以通过提高表面能来改善两个表面的润湿性。

微流体器件中使用的PDMS的等离子体处理在表面之间产生永久共价键（它们共享电子以产生非常强的键），在层之间形成几乎不可分割的密封，并改善微流体通道内的分析物流动。通过短暂的空气或氧气等离子体处理来等离子体激活表面，使其能够非常容易地粘合到另一个PDMS或玻璃样品的表面。这可以在等离子系统中使用MHz发生器完成，总循环时间不到五分钟。然后，两种材料可以在两侧使用非常小的压力粘合在一起，从而在两个表面上的分子之间产生化学粘附。

拥有清洁和活化的表面以产生适当的粘合至关重要 - 等离子清洗和活化是为PDMS粘合准备表面的唯一方法。然而，一些等离子体系统没有经过优化，无法准备PDMS以进行适当的粘合。它通常需要PC控制系统一遍又一遍地准确地重复正确的过程，以获得批量生产设备所需的可靠性。