摘要：基于声表面波(SAW)驱动机理设计并仿真了一种微混合器,制备了由4个谐振频率为49.1 MHz的铜叉指式换能器(IDT)构成的SAW驱动的微混合器(IDT采用剥离工艺制备,使用的基片材料为128°YX型铌酸锂,每个IDT有5个叉指对,周期为80μm,指条宽度为5μm,指条厚度为1.6μm),搭建了基于SAW微混合器驱动的微混合平台,实现了3μL甘油与1μL墨水两种液滴间的混合以及3μL蒸馏水液滴和平均直径为1.5μm的红色微粒之间的混合。实验结果证明,在驱动功率为9 W、驱动频率为49.13 MHz的电信号激励下,SAW微混合器可实现液滴间以及液滴和微粒间在1 s内的高速混合,并且液滴内部运动与其位于SAW微混合器的位置有关。

摘要：微加速度传感器由微压电泵驱动的连续循环密闭气流流路、硅热丝传感器以及惠斯登电桥测量电路三部分组成。利用硅热丝可以检测射流气体偏转引起的电阻变化,并通过惠斯登电桥电路测量出对应的加速度。基于硅热阻效应原理和微纳加工技术,设计和制备了一种成本低、体积小、寿命长、耐冲击和振动的热流式微加速度传感器。利用ANSYS软件进行仿真,分析了连续循环密闭气流的流速分布图。基于光刻、硅刻蚀和键合等微纳加工技术,在绝缘衬底上的硅（SOI）基板上制备了基于微硅热丝的加速度传感器。经测试,硅丝（长400μm×宽4μm×高2μm）在室温下电阻为45kΩ,电阻温度系数（TCR）为4.6×10^-3/℃,传感器X和Y两个方向上的灵敏度为8mV/g。使用该方法制备的热流式传感器具有体积小、耐冲击和灵敏度高等优势。

摘要：为了降低传统采血对人体的疼痛感和损伤,制备了采血微针阵列结构。该微针阵列结构是采用日本立命馆大学的同步辐射光源AURORA进行两次移动X射线光刻,在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）光刻胶上得到与光刻、电铸和注塑（LIGA）掩膜版图形相似的曝光能量分布图,再利用显影技术获得了断面形状与LIGA掩膜版图形相似的PMMA微针阵列结构,密度为1 024针/cm^2,微针尖端直径达到300 nm。通过采用不同的掩膜版图形,获得了形状各异的微针阵列结构。并且进行了采血实验,通过毛细效应,测试液在流入沟槽后被提取并保持,拔出的微针且不受损伤,1 cm^2微针阵列可以提取0.5μL测试液。最后,针对光刻过程中微针阵列结构的侧面形状发生畸变的情况,对移动X射线光刻建立了仿真预测,并且对LIGA掩膜版进行补偿,增强了采血微针阵列强度。

摘要：目前我国关于城市雨水径流污染的研究大多集中于SS、COD、TN、TP、重金属、难降解有机物等污染物,而对于雨水径流热污染问题尚缺乏系统研究。城市雨水径流热污染不仅会导致水体溶解氧浓度降低,还会危及冷水性鱼类等水生生物的生存,进而破坏整个水生态系统的平衡。通过综述国内外城市雨水径流热污染研究进展,系统分析了城市雨水径流热污染来源及主要影响因素、城市雨水径流热污染机理和冲刷规律、城市雨水径流热污染负荷评估模型及方法比较、城市雨水径流热污染控制对策等,并提出了我国今后在雨水径流热污染方面的发展方向,以期为城市雨水径流热污染控制和土地可持续开发提供科学依据。

摘要：随着海绵城市的快速发展,透水砖铺装在实际工程中得到了广泛应用,但其对雨水径流热污染控制效果尚缺乏系统研究。采用人工模拟降雨方法,以不透水沥青路面为参考,研究了透水砖铺装系统对雨水径流温度的削减效果,具体包括透水砖铺装表面外排雨水径流温度、渗透出水温度以及各结构层的温度变化。实验结果表明:当重现期为5年一遇,透水砖铺装面层初始温度为35,42,47℃时,与不透水沥青相比,透水砖铺装面层外排径流温度可削减1.4~1.8℃,且面层初始温度越高,外排雨水径流温度越高,渗透出水温度也越高;透水砖铺装各结构层可削减渗透部分雨水径流的温度,渗透出水温度相对于径流温度降低3.5~5.2℃;降雨强度对透水砖面层外排雨水径流温度有显著影响,而对渗透出水温度影响较小。因此,透水砖铺装可有效削减雨水径流对城市水体的热污染。

摘要：雨水花园是海绵城市建设中应用较为广泛的技术措施之一。为研究雨水花园对雨水径流热污染的控制效果和影响因素,以典型构造的雨水花园试验装置为研究对象,采用人工模拟雨水径流的方法,系统研究了降雨过程中雨水花园各构造层的温度变化规律,以及雨水径流温度、降雨强度对热污染控制效果的影响。结果表明:雨水花园可以有效控制雨水径流热污染,当重现期从1 a一遇增大到10 a一遇时,雨水径流温度的削减量从17.4℃减小到10.5℃,热量削减率从32.42%减少到14.54%;当雨水径流温度从22℃升高至35℃时,温度的削减量从6.3℃增加到20.5℃,热量削减率从20.67%增大到32.65%。此外,雨水花园出水温度受填料层温度影响较大,靠近出水口附近的填料层温度越低,雨水花园出水温度越低。因此,降雨强度越小、填料层温度越低、雨水径流温度越高时,雨水花园对雨水径流热污染的控制效果越显著。