水膠微組件之排列

PEGDA Mn575 水膠微組件在 PEGDA 水膠溶液中進行二次排列，此時施加的交 流電訊號為 100 kHz，40-80 Vpp，方波。上下兩板的間距為 300 μm。圖 4-19 中

圖 4-17 利用微量吸管尖將固化後的水膠微組件取下。(比例尺：1 mm)

圖 4-18 固化後的方形微組件在水膠溶液中的排列。(比例尺：1 mm)

圖 4-19 固化後的方形微組件在水膠溶液中上下堆疊。(比例尺：1 mm)

圖 4-20 將水膠微組件排列成 2 × 2 的陣列組合。(比例尺：1 mm)

圖 4-21 將水膠微組件上下堆疊並排列成 1 × 3 的陣列組合。(比例尺：1 mm)

圖 4-22 所展示的是兩個十字形狀的水膠微組件在水膠溶液中的排列情形，

兩個十字形的水膠微組件為 PEGDA Mn575 加入兩種不同顏色的螢光粒子，外圍 的水膠溶液為 PEGDA Mn575 加入 0.5% 光起始劑 (I2959)。操控微組件使用的 電訊號為 10 kHz，40-80 Vpp，方波。上下兩板的間距為 300 μm。圖 4-23 為上述 實驗的結果圖，為兩個含有不同顏色螢光粒子之 PEGDA Mn575 水膠微組件於 PEGDA Mn575 水膠溶液中的二次排列。

圖 4-22 十字形狀水膠微組件於液態水膠中之排列情形。(比例尺：1 mm)

圖 4-23 十字形狀之水膠微組件排列。(比例尺：500 μm)

實驗中嘗試操控不同形狀的水膠微組件，圖 4-24 展示的是在水膠溶液 (PEGDA Mn575，0.5% I2959) 中排列六角形狀的水膠微組件 (PEGDA Mn575)。

排列時使用的電極圖案為六角形，所施加的電訊號為 10 kHz，40-80 Vpp，方波。

上下兩板的間距為 300 μm。將外圍的水膠溶液也以 UV 光交聯後，會形成一個 三維的水膠結構，由不同的水膠微組件組成，圖 4-25 展示的是利用鑷子將水膠 結構取下，並以 UV 光照射後在顯微鏡下觀察。

圖 4-24 六角形水膠微組件於水膠溶液中的排列結果。(a) 白光源之影像。

(b) 以螢光顯微鏡觀察。(比例尺：500 μm)

圖 4-25 利用鑷子將固化後的水膠結構取下。(比例尺：1 mm)

如圖 4-26 中所示，排列之六角形水膠微組件為兩種不同的水膠 (PEGDA Mn575，PEGDA Mn250)，外圍的水膠溶液使用的是 PEGDA Mn250，將六角形 的水膠微組件緊密排列後，再將外圍水膠溶液操控成與電極貼合的形狀，達到不 同材料及不同形狀尺度的排列。圖 4-27 展示的是含有螢光粒子排列之異質水膠 微組件於水膠溶液中之排列，排列之水膠微組件是 4.3 節中的實驗所合成的，內

部含有不同的材質的水膠材料 (PEGDA Mn575，PEGDA Mn250) 以及經過特定 圖案排列之不同顏色的螢光粒子。外圍水膠溶液使用的是 PEGDA Mn575 及 PEGDA Mn250 以 1:1 比例所合成的混合水膠溶液。將合成之水膠結構以螢光顯 微鏡觀察，如圖 4-28 所示。

圖 4-26 六角形狀之水膠微組件排列。(比例尺：1 mm)

圖 4-27 含有螢光粒子排列之異質水膠微組件於水膠溶液中之排列。

(比例尺：1 mm)

圖 4-28 以螢光顯微鏡觀察水膠結構。(比例尺：500 μm)

圖 4-29 展示了我們在電控微流體平台於水膠溶液中操控多個六角形的水膠 微組件，六角形水膠微組件中含有不同顏色的螢光粒子以及不同的細微圖案，所 使用之水膠材料為 PEGDA Mn575，外圍之水膠溶液之材料為 PEGDA Mn250。

此實驗展示了我們可以在電控微流體平台中操控並組合多種不同的材料，以 及使用介電泳以及電濕潤的力操控液體的水膠溶液以及固體的水膠微組件，達成 多種材料、多種形狀且跨尺度排列組合而成的水膠結構。

圖 4-29 六角形水膠微組件於水膠溶液中移動排列之過程。(比例尺：1 mm)

圖 4-30 將六角形微組件排列成六角陣列之結果。(比例尺：1 mm)