現在、微細流体の正確な線形冷却は、医療や生命科学などの分野でマイクロフルイド制御技術の発展および応用過程で直面する課題です。マイクロフルイドチップのターゲット領域の線形冷却を実現するために、本研究では熱電冷却を基盤としたマイクロフルイドチップ温度制御システムを設計し、数値シミュレーションおよび実験テストを通じて、電流、冷却能力および微細流体温度間の線形結合応答を達成しました。結果は次の通りです。従来の一定電流駆動の熱電冷却器では、微細流体サンプルチャンバーの冷却過程の線形度は0.598に過ぎず、単一関数の非定常電流を採用することで微細流体冷却の線形度を大幅に向上できますが、異なる時間帯に冷却量の過剰や不足が存在し、線形冷却の精度要件を満たせませんでした。したがって、複数の電流波形を結合する非定常遷移電流機構を得て、熱電冷却による微細流体の線形冷却を実現し、最終的に-19～26 ℃および24～42 ℃/分の範囲で微細流体の線形冷却を達成し、線形度は0.9981以上であり、実験により熱電冷却微細流体線形冷却機構の正確性が検証されました。

熱電冷却; マイクロフルイディクス; 線形冷却; 冷却速度; 非定常電流