CN103443618B - 电场产生装置及电场产生方法 - Google Patents

Abstract

一种电场产生装置，其特征在于，具备：注入有液体的容器；以分别使至少一部分浸在注入到所述容器的液体的方式空开规定的间隔配置的第一电极及第二电极；以及与所述第一电极及第二电极连接，在两电极间施加不对称的交流的交流产生器，所述交流产生器使所述液体中产生实质上从所述第一电极朝向第二电极的电场或实质上从所述第二电极朝向第一电极的电场中的任一方的电场。

Description

电场产生装置及电场产生方法

技术领域

本发明涉及使液体中产生电场的电场产生装置及电场产生方法。此外，涉及使悬浮在液体中的固体移动的悬浮体移动装置及悬浮体移动方法、电泳装置及电泳方法、电渗流泵及其动作方法。

背景技术

以前，为了分离/分析带电粒子、蛋白质等的分子，使用将一对电极浸在包含分子等的溶液中，在该电极间施加直流电压的电泳法。像这样，当在一对电极间施加直流电压时，在溶液中产生一方向的电场，因此，能使带电粒子等向一方的电极的方向移动。

例如，在专利文献1记载了用于确定DNA的盐基排列的电泳装置。

在该专利文献1的电泳装置中，在相当于溶液的胶粘状泳动凝胶（gel）的两端配置收容于电解液的电极层，在电极层连接有施加泳动电压的泳动电源。泳动电源是直流电源，当在电极层间施加一方向的直流电压（电场）时，在一方向上流过直流电流，注入到泳动凝胶中的分析对象的DNA断片样品会在泳动凝胶中泳动而被分离。

此外，在液体中配置一对电极，在该电极间施加直流电压而使液体中产生一方向的电场的装置被利用于电渗流泵、使带电的微小的粒子移动的装置等各种各样的领域。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7－151687号公报。

发明内容

发明要解决的课题

然而，在通过在电极间流过直流电流而使液体内产生电场的情况下，通过长时间向一方向流过电流，从而存在由于液体电解或电化学反应而使电极腐蚀的问题。

进而，由于这些反应，还会产生在液体中产生气泡或液体被污染的问题。此外，这些问题在电泳装置中会导致样品的污染，在电渗流泵中会招致由气泡造成的动作不良。

因此，本发明是考虑到以上那样的情形而完成的，其课题是，提供一种能在不会引起液体的电解、电化学反应等的情况下在液体中的一方向上产生电场的电场产生装置及电场产生方法。

用于解决课题的方案

本发明提供一种电场产生装置，其特征在于，具备：注入有液体的容器；以分别使至少一部分浸在注入到所述容器的液体的方式空开规定的间隔配置的第一电极及第二电极；以及与所述第一电极及第二电极连接，在两电极间施加不对称的交流的交流产生器，所述交流产生器使所述液体中产生实质上从所述第一电极朝向第二电极的电场或实质上从所述第二电极朝向第一电极的电场中的任一种电场。

由此，在第一电极与第二电极之间施加不对称的交流，因此，能在液体内产生实质上一方向的电场，几乎不会引起液体电解、电化学反应，能抑制电极腐蚀。

在此，在所述的电场产生装置中，其特征在于，所述第一电极与第二电极以与注入到所述容器的所述液体直接接触的方式配置，所述不对称交流遍及交流的一个周期对所述第一电极与第二电极之间的电压V（t）（t是时间）进行积分的下式的值

V_eff＝∫V（t）dt

实质上为0，不具有实质性的直流成分。

由此，因为在第一电极与第二电极之间不流过实质的直流电流，所以，变得难以引起液体的电解、电化学反应，能可靠地防止电极腐蚀。

此外，在电场产生装置中，其特征在于，所述第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖而不与液体直接接触。

由此，因为第一电极及第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖，所以，在两个电极间不流过直流电流。因此，几乎不会引起液体电解、电化学反应，能更可靠地防止电极腐蚀。

此外，本发明提供一种悬浮体移动装置，其特征在于，具备：注入有物体悬浮的液体的容器；以分别使至少一部分浸在注入到所述容器的液体的方式空开规定的间隔配置的第一电极及第二电极；以及与所述第一电极及第二电极连接，在两电极间施加不对称的交流的交流产生器，通过所述交流产生器施加的不对称交流，使悬浮在所述液体中的物体进行从所述第一电极向第二电极的移动或从所述第二电极向第一电极的移动中的任一方的移动。

由此，因为在第一电极与第二电极之间施加有不对称的交流，所以，能在一方向上移动悬浮在液体内的物体，几乎不会引起液体电解、电化学反应，能抑制电极腐蚀。

在此，在所述的悬浮体移动装置中，其特征在于，所述第一电极与第二电极全都以与液体直接接触的方式配置，所述不对称交流遍及交流的一个周期对所述第一电极与第二电极之间的电压V（t）（t是时间）进行积分的下式的值

V_eff＝∫V（t）dt

实质上为0，不具有实质性的直流成分。

由此，因为在第一电极与第二电极之间不流过实质的直流电流，所以，难以引起液体的电解、电化学反应，能可靠地防止电极腐蚀。

此外，在悬浮体移动装置中，其特征在于，所述第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖而不与液体直接接触。

在上述实施方式中，因为第一电极及第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖，所以在两个电极间不流过直流电流。因此，几乎不会引起液体电解、电化学反应，能更可靠地防止电极腐蚀。

此外，本发明提供一种电泳装置，其特征在于，具备：注入有包含样品的液体的泳动槽；以分别使至少一部分浸在注入到所述泳动槽的液体的方式空开规定的间隔配置的第一电极及第二电极；以及与所述第一电极及第二电极连接，在两电极间施加不对称的交流的交流产生器，通过所述交流产生器施加的不对称的交流使包含在液体中的样品在液体中的第一电极与第二电极之间泳动，所述第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖而不与所述液体直接接触。

由此，因为在第一电极与第二电极之间施加不对称的交流，所以能使样品电泳，在进行电泳时，能防止液体电解而产生气泡，能防止由于电化学反应造成电极腐蚀而污染液体。因此，通过电泳能对样品进行更精确的分析。

此外，本发明提供一种电泳显示装置，其特征在于，具备：空开规定的间隔相向配置的第一电极及第二电极；配置在被所述第一电极和第二电极夹着的空间，由内含电泳粒子和分散液的多个胶囊（capsule）构成的电泳元件；以及与所述第一电极和第二电极连接，在两电极间施加不对称的交流的交流产生器，通过所述不对称的交流使各胶囊内的电泳粒子向一方的电极的方向移动。

由此，因为在第一电极与第二电极之间施加不对称的交流，所以能使各胶囊内的电泳粒子向一方的电极的方向持续移动，在将各胶囊的位置作为像素的情况下，能进行基于电泳的显示。

此外，本发明提供一种电渗流泵，其特征在于，具备：流过液体的流路；在所述流路的上游部和下游部分别分开地配置，具有多个孔的第一电极和第二电极；以及与所述第一电极及第二电极连接，在两电极间施加不对称的交流的交流产生器，通过施加所述不对称交流，从而从处于流路内的上游部的第一电极向处于下游部的第二电极的方向输送流入到所述流路内的液体。

由此，因为在第一电极与第二电极之间施加不对称的交流，所以能在一方向上传送流路内的液体，能防止液体电解而产生气泡，能防止由于电化学反应而造成电极腐蚀。因此，不需要用于除去气泡的机构，所以能简化电渗流泵的构造，能提高电渗流泵的可靠性。

在此，在所述的电渗流泵中，其特征在于，所述第一电极与第二电极以与流入到所述流路的所述液体直接接触的方式配置，所述不对称交流遍及交流的一个周期对所述第一电极与第二电极之间的电压V（t）（t是时间）进行积分的下式的值

V_eff＝∫V（t）dt

实质上为0，不具有实质性的直流成分。

由此，因为在第一电极与第二电极之间不流过实质的直流电流，所以难以引起液体的电解、电化学反应，能可靠地防止电极腐蚀。

此外，在电渗流泵中，其特征在于，所述第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖而不与液体直接接触。

由此，因为第一电极及第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖，所以在两个电极间不流过直流电流。因此，液体不会电解而产生气泡，还能更可靠地防止由于电化学反应而造成电极腐蚀。

进而，在电渗流泵中，也可以在所述第一电极与第二电极之间的所述流路内设置由多孔介质构成的电渗材料。

此外，本发明的电渗流泵能设置在燃料电池。

进而，本发明的电渗流泵也可以用作驱动冷却泵、药液供给装置的装置。

此外，本发明提供一种电场产生方法，其特征在于，包括：对容器注入液体的准备步骤；以分别使至少一部分浸在所述液体的方式空开规定的间隔配置第一电极与第二电极的配置步骤；以及在所述第一电极与第二电极之间施加不对称交流，使所述液体中产生实质上从所述第一电极朝向第二电极的电场或实质上从所述第二电极朝向第一电极的电场中的任一种电场的电场产生步骤。

根据本发明，因为在第一电极与第二电极之间施加不对称的交流，所以能在液体内产生实质上一方向的电场，几乎不会引起液体电解、电化学反应，能抑制电极腐蚀。

此外，本发明是所述的电场产生方法，其特征在于，所述第一电极与第二电极全都以与液体直接接触的方式配置，所述不对称交流遍及交流的一个周期对所述第一电极与第二电极之间的电压V（t）（t是时间）进行积分的下式的值

V_eff＝∫V（t）dt

实质上为0，不具有实质性的直流成分。

由此，因为在第一电极与第二电极之间不流过实质的直流电流，所以难以引起液体的电解、电化学反应，能可靠地防止电极腐蚀。

此外，本发明的特征在于，所述第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖而不与液体直接接触。

由此，因为第一电极及第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖，所以在两个电极间不流过直流电流。因此，几乎不会引起液体电解、电化学反应，能更可靠地防止电极腐蚀。

此外，优选使用高电位持续时间与低电位持续时间不同的矩形波作为所述不对称交流。

由此，用于产生不对称交流的电路比较简单，能高效率地在液体中产生实质上一方向的电场。

此外，优选使用上升时间与下降时间不同的三角波或锯齿波作为所述不对称交流。

由此，用于产生不对称交流的电路比较简单，能高效率地在液体中产生实质上一方向的电场。

此外，本发明提供一种悬浮体移动方法，其特征在于，包括：将悬浮有物体的液体注入到容器的准备步骤；以分别使至少一部分浸在所述液体的方式空开规定的间隔配置第一电极和第二电极的配置步骤；以及在所述第一电极与第二电极之间施加不对称交流，对于悬浮在所述液体中的物体，使其进行从所述第一电极向第二电极的移动或从所述第二电极向第一电极的移动中的任一种移动的移动步骤。

由此，因为在第一电极与第二电极之间施加不对称的交流，所以能在一方向上移动悬浮在液体内的物体，几乎不会引起液体电解、电化学反应，能抑制电极腐蚀。

在此，在所述的悬浮体移动方法中，其特征在于，所述第一电极与第二电极全都以与液体直接接触的方式配置，所述不对称交流遍及交流的一个周期对所述第一电极与第二电极之间的电压V（t）（t是时间）进行积分的下式的值

V_eff＝∫V（t）dt

实质上为0，不具有实质性的直流成分。

由此，因为在第一电极与第二电极之间不流过实质的直流电流，所以难以引起液体的电解、电化学反应，能可靠地防止电极腐蚀。

此外，在悬浮体移动方法中，其特征在于，所述第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖而不与液体直接接触。

由此，因为第一电极及第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖，所以在两个电极间不流过直流电流。因此，几乎不会引起液体电解、电化学反应，能更可靠地防止电极腐蚀。

此外，本发明提供一种电泳方法，其特征在于，包括：将包含通过电泳移动的样品的液体注入到泳动槽的准备步骤；以分别使至少一部分浸在所述液体的方式空开规定的间隔配置第一电极和第二电极的配置步骤；以及在所述在第一电极与第二电极之间施加不对称交流，使所述样品在液体中的第一电极与第二电极之间泳动的泳动步骤，所述第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖而不与所述液体直接接触。

由此，因为在第一电极与第二电极之间施加不对称的交流，所以能使样品电泳，在进行电泳时，能防止液体电解而产生气泡，能防止由于电化学反应造成电极腐蚀而污染液体。因此，通过电泳能对样品进行更精确的分析。

此外，本发明提供一种电渗流泵的动作方法，其特征在于，在电渗流泵的流路内的上游部和下游部分别分开地配置第一电极和第二电极，在所述第一电极与第二电极之间施加不对称交流，从处于所述流路内的上游部的第一电极向处于下游部的第二电极的方向输送流入到所述流路内的液体。

由此，因为在第一电极与第二电极之间施加不对称的交流，所以能在一方向上传送流路内的液体，能防止液体电解而产生气泡，能防止由于电化学反应而造成电极腐蚀。因此，不需要用于除去气泡的机构，所以能简化电渗流泵的构造，能提高电渗流泵的可靠性。

在此，在所述的电渗流泵的动作方法中，其特征在于，所述第一电极与第二电极全都以与液体直接接触的方式配置，所述不对称交流遍及交流的一个周期对所述第一电极与第二电极之间的电压V（t）（t是时间）进行积分的下式的值

V_eff＝∫V（t）dt

实质上为0，不具有实质性的直流成分。

由此，因为在第一电极与第二电极之间不流过实质的直流电流，所以能防止液体电解而产生气泡，能更可靠地防止由于电化学反应而造成电极腐蚀。

此外，在电渗流泵的动作方法中，其特征在于，所述第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖而不与液体直接接触。

由此，因为第一电极及第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖，所以在两个电极间不流过直流电流。因此，液体不会电解而产生气泡，还能更可靠地防止由于电化学反应而造成电极腐蚀。

发明效果

根据本发明，因为在液体中的作为一对电极的第一及第二电极之间施加不对称的交流，所以能使液体中产生实质上一方向的电场，不会在电极间持续施加由直流电流造成的一方向的电场，能抑制在液体产生电解及电化学反应，能抑制电极的腐蚀。

附图说明

图1是对称的交流的波形的一个实施例的说明图。

图2是本发明的不对称的交流的波形的一个实施例的说明图。

图3是本发明的不对称的交流的波形的一个实施例的说明图。

图4是不对称交流的判定方法的一个实施例的说明图。

图5是本发明的电场产生装置的一个实施例的概略结构图。

图6是本发明的实施方式2的电场产生装置的概略结构图。

图7是本发明的不对称的交流的波形的一个实施例的说明图。

图8是在液体中的电极间施加了直流电压的情况下的电场产生现象的说明图。

图9是本发明的不对称交流的仿真模型（simulationmodel）的说明图。

图10是本发明的不对称交流的仿真模型的说明图。

图11是在本发明的第一仿真中使用的不对称的矩形波的一个实施例的波形图。

图12是在本发明的第一仿真中感应的电荷量的曲线图。

图13是在本发明的第一仿真中感应的电荷量的曲线图。

图14是本发明的第一仿真中的液体中的电场的强度的曲线图。

图15是示出在本发明的第一仿真中平均电场与常数n的关系的曲线图。

图16是示出在本发明的第一仿真中液体中的物体的位置的时间变化的曲线图。

图17是在本发明的第二仿真中使用的不对称的矩形波的一个实施例的波形图。

图18是在本发明的第二仿真中液体中的物体的位置的时间变化的曲线图。

图19是在本发明的第三仿真中使用的对称的矩形波的一个实施例的波形图。

图20是在本发明的第三仿真中液体中的物体的位置的时间变化的曲线图。

图21是在本发明的第四仿真中使用的不对称的三角波的一个实施例的波形图。

图22是在本发明的第四仿真中感应的电荷量的曲线图。

图23是在本发明的第四仿真中感应的电荷量的曲线图。

图24是本发明的第四仿真中的液体中的电场的强度的曲线图。

图25是示出在本发明的第四仿真中平均电场与常数n的关系的曲线图。

图26是在本发明的第四仿真中液体中的物体的位置的时间变化的曲线图。

图27是本发明的实施方式3的悬浮体移动装置的概略结构图。

图28是本发明的实施方式4的悬浮体移动装置的概略结构图。

图29是本发明的实施方式5的悬浮体移动装置的概略结构图。

图30是本发明的实施方式6的电泳装置的概略结构图。

图31是本发明的实施方式7的电泳显示装置的概略结构图。

图32是本发明的实施方式8的电渗流泵的概略结构图。

图33是本发明的实施方式9的电渗流泵的概略结构图。

图34是本发明的实施方式10的电渗流泵的概略结构图。

图35是本发明的实施方式11的燃料电池的概略结构图。

图36是本发明的实施方式12的冷却泵的概略结构图。

图37是本发明的实施方式13的药液供给装置的概略结构图。

具体实施方式

<用语的定义>

首先，使用图1～图4对在本发明中使用的“不对称交流”的定义进行说明。

图1例示了不是不对称的，即对称的交流的波形。图2及图3例示了不对称的交流的波形。图4是说明判定是不是不对称的具体的方法的图。

在图1中，例示了四个不是不对称的，即对称的交流的波形（示出电压V与时间t的关系的曲线图）。

图1（a）是对称的正弦波。在曲线图上111是电压取最小值的点，112是电压取最大值的点，113是电压再次取最小值的点。波形的一部分114（从111到112的区间）是升压过程，波形的另一部分115（从112到113的区间）是降压过程。从点111到点113是交流的一个周期。

在此，用图4（a）及（b）说明判断图1（a）的正弦波为对称的基准。

图4（a）是重新示出图1（a）的图。在图4（b）中，截取图4（a）的波形的升压过程114，反转了电压轴（114r）。显然，该114r与波形的降压过程115准确地重合。即，将升压过程与降压过程完全重合的交流称为不是不对称的交流或对称交流。

图1（b）是对称的矩形波。在该情况下，电压成为最小的点不是一个，既可以设为121a，也可以设为121c，或者还可以设为这两点之间的121b。同样地，电压成为最大的点也不是一个，既可以设为122a，也可以设为122c，或者还可以设为这两点之间的122b。

然而，要像前述的那样进行是不是不对称的判定，需要确定波形的升压过程124与降压过程125的范围。以后，在有多个电压成为最小（最大）的点的情况下，设为采用其最后的点。即，升压过程124设为121a与122a之间，降压过程设为122a与123a之间。升压过程124（从121a到122a的区间）与降压过程125（从122a到123a的区间）通过反转电压轴而完全重合，因此，明显地，图1（b）的矩形波的交流也是对称的。

图1（c）是对称的三角波。升压过程134（从131到132的区间）与降压过程135（从132到133的区间）通过反转电压轴而完全重合。图1（d）的波形虽然复杂，但仍是对称的交流。这是因为，升压过程144（从141到142的区间）与降压过程145（从142到143的区间）通过反转电压轴而完全重合。

另一方面，在图2中，例示了四个不对称的交流的波形。

在图2（a）中，虽然波形以正弦方式变化，但是，是不对称的交流。这是因为，如图4（c）及（d）所示，即使将升压过程214（从211到212的区间）对电压轴进行反转（214r），也不与降压过程215（从212到213的区间）重合。

图2（b）是处于高电位的时间（高电位持续时间）与处于低电位的时间（低电位持续时间）不同的不对称的矩形波。这是因为，即使将升压过程224（从221到222的区间）对电压轴进行反转，也不与降压过程225（从222到223的区间）重合。

图2（c）是不对称的三角波。这是因为，即使将升压过程234（从231到232的区间）对电压轴进行反转，也不与降压过程235（从232到233的区间）重合。不对称的三角波是上升时间与下降时间不同的三角波。

图2（d）的波形虽然复杂，但仍是不对称的交流。这是因为，即使将升压过程244（从241到242的区间）对电压轴进行反转，也不与降压过程245（此不过242到243的区间）重合。

除此以外，虽然未图示，但是作为不对称的交流也可以使用上升时间与下降时间不同的锯齿波。

图3是周期或振幅随时间变化的不对称的交流的例子。

在图3（a）中，周期随时间增加。因为即使将升压过程314（从311到312的区间）对电压轴进行反转，也不与降压过程315（从312到313的区间）重合，所以是不对称的交流。

在图3（b）中，振幅随时间增加。因为即使将升压过程324（从321到322的区间）对电压轴进行反转，也不与降压过程325（从322到323的区间）重合，所以是不对称的交流。

对以上进行总结，像图2和图3所例示的那样，不对称的交流定义为交流的升压过程与降压过程即使将其一方的电压轴反转也不会重合的交流，也称为不对称交流。

以下，使用具体例子对使用不对称的交流使液体中实质上在一方向上产生电场的装置及方法进行说明。

<实施方式1>

使用图5，对作为本发明的第一实施方式的使液体中产生一方向的电场的电场产生装置及电场产生方法进行说明。

在图5示出使液体中产生一方向的电场的装置（电场产生装置）1100的概略截面图。

容器1111被液体1112所装满。关于第一电极1113与第二电极1114，其至少一部分浸在液体1112。在第一电极1113与第二电极1114连接有产生不对称的交流的交流电源1115（也称为交流产生器）。

在此，容器1111只要是能保持液体1112的容器即可。

为了效果良好地产生一方向电场，优选液体1112是离子浓度小的液体。例如，优选是乙醇（ethanol）、甲醇（methanol）、IPA（IsopropylAlcohol：异丙醇）等酒精类、轻汽油（benzine）、丙酮（aceton）等有机溶剂等。在使用水的情况下，优选使用纯净水、无离子水等。

第一电极1113及第二电极1114只要具有充分的导电性即可。

另外，第一电极1113与第二电极1114通过以相互相向的方式配置，从而能使两个电极间的电场的方向和强度均匀。因此，像在后述的实施例中示出的那样，在使液体中的带电的物体在一方向上移动或进行电泳时，能准确地控制物体或电泳的对象物。

此外，作为电极材料，例如，能使用铜、金、钨、铝等金属或添加了赋予导电性的杂质的硅等半导体。

电极的形状例如设为平板状，电极的尺寸、面积设为5cm×5cm左右。使一对电极分开规定的距离相向配置，该电极间的距离例如设为10cm左右。但是，电极的形状、配置不限于此，也可以以夹着要想产生电场的区域的方式配置网状、环状、块状的形状的电极。此外，电极间的距离只要根据想要产生电场的区域的大小来确定即可，有时也设为几μm～几十cm。

用交流电源1115产生、施加在第一电极1113与第二电极1114的不对称交流例如能使用图2或图3所示的不对称交流。设图2及图3中的交流电压值V是以第二电极1114为基准电压而施加在第一电极1113的电压。此时，例如在施加了图2所示的不对称交流时，在液体1112内实质性地产生的电场的方向变成向右（图5的箭头1117的方向）。

不对称交流的优选频率根据液体的种类而异。一般来说，液体包含离子，液体中的离子浓度越高，与电极的电位变化对应地在液体中产生的电场就越快消失。在不对称交流的电压变化（与频率成比例）比在液体中产生的电场消失的时间长的情况下，几乎不能使液体中产生电场。因此，在离子浓度低的液体中将频率设低，在离子浓度高的液体中将频率设高。

作为例子，在使用IPA作为液体的情况下，优选是5Hz～50kHz，在使用纯净水作为液体的情况下，是500Hz～5MHz。然而，在由于液体的污染而造成离子浓度高的情况下，需要将频率设高。

在液体1112的离子浓度高的情况下，在第一电极1113及第二电极1114施加不对称交流时，阻碍在液体1112中在一方向上产生电场的效果将变得更强。

这是因为，在第一电极1113及第二电极1114的表面附近也存在许多的离子，因此，对于第一电极1113及第二电极1114的电位的变化，第一电极1113及第二电极1114的表面附近的电荷数的变化不能迅速地跟随。

因此，在液体1112的离子浓度高的情况下，产生将不对称交流的频率设高的需要。关于在液体1112的离子浓度高的情况下的液体1112的离子的动态，回头在仿真结果的最后还将进行说明。

不对称交流的优选的电压根据所需的电场的强度而适宜地确定。例如，在电极间的距离为1cm时，能使用1V以上500V以下的电压。

像这样，通过在第一电极1113和第二电极1114施加不对称的交流，从而在液体1112内实质上在一方向上产生电场。其理由将基于后述的仿真结果进行说明。

不过，由于液体电解或电化学反应而造成电极腐蚀的问题，专门由流过电极间的直流电流成分所确定，在交流中，几乎不成为问题。

在电化学反应（电腐蚀）中，在流过直流电流的情况下，虽然在阳极发生氧化反应而进行腐蚀，但是在阴极发生还原反应而不会发生腐蚀。

另一方面，在流过交流电流的情况下，因为分别相同程度的氧化反应和还原反应交替地发生，所以两个电机都几乎不发生腐蚀。电解也是同样的。

实际上，因为反应生成物质通过扩散而移动，所以在低频率下氧化反应与还原反应不一定完全相抵，但是，一般来说交流下的电化学反应、电解要远小于直流的情况。

因此，能利用交流在液体中在一方向上产生电场，意味着能在几乎不引起电化学反应、电解的情况下在液体中在一方向上产生电场。

像这样，相对于在流过直流电流的情况下发生阳极的腐蚀，在流过交流电流的情况下，因为难以发生电化学反应、电解，所以几乎不发生电极的腐蚀。

此外，在交流的情况下，在对称交流与不对称交流的任一种情况下，因为氧化反应与还原反应交替地发生，所以几乎不发生电极的腐蚀。

在液体1112中实质上在一方向上产生电场的步骤主要由以下的步骤构成。

（1）在容器1111注入液体1112的准备步骤；

（2）以分别使至少一部分浸在液体1112的方式空开规定的间隔配置第一电极1113和第二电极1114的配置步骤；以及

（3）在第一电极1113与第二电极1114之间施加不对称交流，使液体1112中产生实质上从第一电极1113朝向第二电极1114的电场或从第二电极1114朝向第一电极1113的电场的任一种电场的电场产生步骤。

使用上述那样的方法或装置，通过在两个电极1113、1114间施加不对称的交流，从而能在液体1112内产生实质上一方向的电场。

此外，在不对称交流中，虽然电场的方向会瞬间地交替反转，但是，像上述的那样，因为升压与降压的过程不重合，所以实质上成为一方向的电场。实质上一方向意味着如下的情况，即，在将在液体中产生的电场矢量对不对称交流的一个周期、整数个周期或充分长的时间进行积分时，电场矢量不为0，以有限的大小朝向一方向。因此，并不是意味着电场矢量的方向始终朝向一方向。实际上，在施加了不对称交流的情况下，电场矢量的方向以不对称交流的周期进行反转。

在像这样产生实质上一方向的电场的情况下，因为像上述的那样交替地发生氧化和还原，所以液体几乎不会电解，此外，也几乎不会产生电化学反应。但是，在施加对称交流的情况下，虽然同样地难以发生电极的腐蚀，但是不能产生一方向的电场。

因此，在施加了不对称交流的情况下，与直流电流同样地，能使液体内产生一方向的电场，与对称交流同样地，能抑制由于液体电解或电化学反应而造成电极腐蚀。

在本实施方式中，因为第一电极1113与第二电极1114全都与液体1112直接接触，所以如果在两个电极间施加直流，就会流过直流电流。因此，优选不对称交流不具有实质性的直流成分，即，遍及交流的一个周期对上述第一电极与第二电极之间的电压V（t）进行积分的V_eff实质上为0。这是因为，通过这样，从而不会在两个电极间流过实质的直流电流，所以能更可靠地避免由于液体电解或电化学反应而造成电极腐蚀的问题。

作为不对称交流而优选的例子是如图2（b）所示的不对称的矩形波（高电位持续时间与低电位持续时间不同的矩形波）。这是因为，关于这样的矩形波，用于产生矩形波的电路比较简单，能高效率地在液体中产生实质上一方向的电场。另外，虽然在图2（b）的例子中高电位持续时间短而低电位持续时间长，但是，在使高电位持续时间长而低电位持续时间短的情况下，能使在液体中产生的实质上一方向的电场的方向相反。

作为不对称交流，也可以使用如图2（c）所示的不对称的三角波（上升时间与下降时间不同的三角波或锯齿波）。关于这样的三角波，也同样地用于产生三角波的电路比较简单，能高效率地在液体中产生实质上一方向的电场。另外，虽然在该例子中上升时间短而下降时间长，但是当使上升时间长而下降时间短时，能使在液体中产生的实质上一方向的电场的方向相反。

关于图2（b）或图2（c）的波形优选的理由，将与后述的仿真结果的解释一同详细地叙述。

<实施方式2>

使用图6对作为本发明的第二实施方式的使液体中的一方向上产生电场的电场产生装置及电场产生方法进行说明。

本实施方式与实施方式1不同之处在于，第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖。

图6是本实施方式的使液体中的一方向上产生电场的装置1200的概略截面图。

容器1211被液体1212所装满。关于第一电极1213与第二电极1214，其至少一部分浸在液体1212。第一电极1213与第二电极1214被绝缘膜1216所覆盖，连接有产生不对称的交流的交流电源1215。

在此，容器1211只要是能保持液体1212的容器即可。液体1212优选是离子浓度小的液体。例如，优选是乙醇、甲醇、IPA等酒精类、轻汽油、丙酮等的有机溶剂等。在使用水的情况下，优选使用纯净水、无离子水等。第一电极1213及第二电极1214只要具有充分的导电性即可。

此外，在该情况下，也与实施方式1同样地，为了使两个电极间的电场的方向和强度均匀，优选第一电极1213与第二电极1214以相互相向的方式配置。由此，能准确地控制液体中的带电的物体的向一方向的移动、电泳的对象物的移动。

绝缘膜1216能使用硅氧化膜、硅氮化膜、树脂薄膜等。

此外，绝缘膜1216以覆盖电极整体的方式形成，在例如电极由铜、金、钨、铝等金属、添加了赋予导电性的杂质的硅等半导体材料形成的情况下，只要形成10nm～2μm左右的膜厚的硅氧化膜即可。绝缘膜只要由众所周知的现有技术例如CVD（ChemicalVaporDeposition：化学气相沉积）法形成即可。

在交流电源1215产生、施加在第一电极1213与第二电极1214的不对称交流例如能使用图2、图3所示的不对称交流。将图2及图3中的V作为以第二电极1214为基准电压而施加在第一电极1213的电压。此时，例如在施加图2所示的不对称交流时，在液体1212内实质上产生的电场的方向变成向右（图6的箭头1217的方向）。

此外，不对称交流例如可以使用图7所示的波形的交流。图7（a）、（b）、（c）及（d）所示的波形是在图2（a）、（b）、（c）及（d）所示的波形分别加上直流成分Vsa、Vsb、Vsc及Vsd的波形。

在图2所示的波形中，虽然遍及交流的一个周期对电压进行平均为0，但是在图7所示的波形中不为0。然而，因为第一电极1213及第二电极1214被绝缘膜1216所覆盖，所以两个电极间不流过直流电流。因此，即使是如图7所示的波形也不会特别造成坏影响，能在液体1212中产生实质上一方向的电场。

在图6所示的本实施方式中，虽然第一电极1213及第二电极1214一同被绝缘膜1216所覆盖，但是只要任何一方的电极被绝缘膜1216所覆盖即可。这是因为，在该情况下，也能防止在两个电极间流过直流电流。

关于不对称交流的优选的频率及电压，只要与实施方式1同样地设定即可。

在实施方式2中，因为第一电极及第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖，所以在两个电极间不流过直流电流。即，因为在电极与液体间直接发生电子的移动，所以不会发生氧化反应、还原反应。

因此，能可靠地防止由于液体电解或电化学反应造成电极腐蚀的问题。

此外，因为第一电极及第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖，电子不会直接从第一电极到达第二电极而流过电流。因此，在该系统中消耗的电力只有由覆盖电极的绝缘膜所构成的电容的充放电造成的电力。因此，能显著减小功耗，还能显著减少焦耳热的产生。

在该实施方式2的情况下，也优选图2（b）或图2（c）的波形。

<仿真>

以下，叙述在将这样的不对称交流施加在液体中的两个电极的情况下对在液体中产生的电场及带电的物体的运动进行仿真的结果。

（1）仿真模型

使用图8～图26对将不对称交流施加在浸于液体中的两个电极的情况下产生的电场及带电的物体的运动的仿真结果进行说明。

图8是说明在对浸于液体中的两个电极从时间T＝0起施加固定的直流电压的情况下所发生的现象的图。

设在第一电极1213与第二电极1214之间装满有液体1212。设第一电极1213及第二电极1214分别被绝缘膜1216所覆盖。在该情况下，在两个电极间不流过电流。在第一电极1213与第二电极1214连接有电源1215。

在T＝0，当从电源1215对第一电极1213及第二电极1214开始施加电压时，如图8（a）所示，在液体1212中，在用箭头1217示出的方向上产生电场。

在液体中存在浓度依赖于液体的种类的正离子和负离子。因此，在从开始施加电压起经过时间T1之后，如图8（b）所示，在覆盖第一及第二电极的绝缘膜1216上开始聚集与在每个电极感应的电荷相反符号的电荷。因为在绝缘膜1216上感应的电荷使从在每个电极感应的电荷产生的电力线终结，所以液体1212中的电场的强度随着时间经过而逐渐变弱。

在从开始施加电压起经过充分的时间T2之后，如图8（c）所示，因为从在每个电极感应的电荷产生的电力线被在绝缘膜1216上感应的电荷所完全终结，所以液体1212中的电场的强度变为0。

直到液体中的电场大致成为0为止所需的时间（时间常数）依赖于液体中存在的离子的浓度，离子浓度越小越需要长时间。例如，在IPA中是10秒以内，在纯净水中是0.1秒以内。在溶解有盐类的水中，变得更短。

像这样，因为在液体中存在可动离子而能聚集在电极的绝缘膜上，所以，以往即使在浸于液体中的电极施加电压，使溶液中持续地产生一方向的电场也是困难的。

此外，虽然只要使用未覆盖绝缘膜的裸露的电极来施加直流电压就能使液体中持续地产生一方向的电场，但是当一方向电场持续时，存在由于液体电解或电化学反应而造成电极腐蚀的问题。

另外，如果在被绝缘膜所覆盖的两个电极间施加交流电压，就能使液体中产生交流电场。在两个电极间施加了交流的情况下，在其频率的倒数比上述时间常数小时，因为相对于电极的电位的变化，在电极感应的电荷不能跟随，所以电场侵入到液体中。然而，液体中的电场的时间平均是0，不能使液体中产生一方向的电场。

在图9及图10示出仿真的模型的说明图。

如图9所示，第一电极1313及第二电极1314分别被绝缘膜1316所覆盖。被绝缘膜1316所覆盖的两个电极1313、1314之间被液体1312所装满。在第一电极1313及第二电极1314连接有能产生任意的波形的电源1315。在液体1312中，悬浮有带电的物体1318。使用这样的模型，考虑如下的仿真。

在第二电极1314施加接地电位（GND），在第一电极1313于时间t施加电压V(t)。当在原本系统不带电的情况下，将在第一电极1313表面感应的电荷量设为q_e(t)，将在覆盖第一电极1313的绝缘膜1316上感应的电荷量设为q_s(t)时，在第二电极1314上感应的电荷量为-q_e(t)，在覆盖第二电极1314的绝缘膜1316上感应的电荷量为-q_s(t)。

绝缘膜1316的介电常数设为ε_dε_o，液体1312的介电常数设为ε_sε_o。在此，ε_d及ε_s分别是绝缘膜1316及液体1312的相对介电常数，ε_o是真空中的介电常数。此外，将液体中的电场的强度设为E(t)。

当设第一电极1313上的绝缘膜1316的两端的电容为C_d1、第二电极1314上的绝缘膜1316的两端的电容为C_d2、液体1312的两端的电容为C_s时，是

[数学式1]

（1）

（2）

（3）。

在此，d_d1、d_d2及d_s分别是覆盖第一电极1313的绝缘膜1316的厚度、覆盖第二电极1314的绝缘膜1316的厚度及液体1312的厚度。电极的面积设为1。

此时，以串联方式连接C_d1、C_s及C_d2这三个电容的模型整体的电容C_A可表示为

[数学式2]

（4）。

另一方面，将液体1312考虑为导体，以串联方式连接C_d1和C_d2这两个电容的情况下的整体电容C_B可表示为

[数学式3]

（5）。

在此，使用图10叙述电源1315产生任意的波形的情况下的仿真的准则。

首先，将波形分割为每个短的时间△t进行考虑。按每个该时间△t，通过考虑瞬时地使电压变化的电压变化步骤和不使电压变化的电压固定步骤这两个阶段，从而将任意的波形以阶梯状的步骤进行近似。

（a）电压变化步骤

在该电压变化步骤中，设电压瞬时地变化△V(t)。此时，液体中的离子不能根据电压的变化而跟随地进行移动。即，q_s(t)及-q_s(t)不变化。但是，因为电极的电荷与液体中的离子相比充分地快速运动，所以q_e(t)及-q_e(t)立即跟随电压变化△V(t)而变化。此时，两个电极间的电容像是C_A那样地进行动作。

通过以上的情况，在电压变化步骤中成立以下的式子。

（6）

（7）。

在此，△q_e(t)及△q_s(t)表示q_e(t)及q_s(t)分别根据时刻t的电压变化△V(t)而变化的量。

（b）电压固定步骤

在该电压变化步骤中，设在电压不变化的情况下经过时间△t。

在电压不变化的情况下，像在图8说明的那样，液体中的离子以使液体中的电场变弱的方式，即，以接近平衡状态的方式进行移动，q_s(t)变化。平衡状态是液体中的电场为0的状态，液体可以看作是导体。因此，两个电极间的电容能看作是C_B。此外，通过q_s(t)变化，△q_e(t)也变化。

根据以上的情况，q_s(t)的变化能用下式来表示。

[数学式4]

（8）。

在此，q_eq(t)是时间t的q_s(t)的平衡状态的值，满足

（9）

的关系。

n是规定q_s(t)的变化率与q_s(t)的平衡状态的偏差{q_s(t)-q_eq(t)}的关系的量。在n＝1的情况下，与q_s(t)的平衡状态的偏差越大，q_s(t)的变化率就变得越大，而且，变化率与平衡状态的偏差成比例（处于线性关系）。

另一方面，在0＜n＜1的情况下，虽然变化率依赖于与平衡状态的偏差（即，平衡状态的偏差越大，变化率就变得越大），但是，变化率与平衡状态的偏差不成比例（不处于线性关系）。A是示出q_s(t)接近q_eq(t)的速度的量。

液体中的离子浓度越高，q_s(t)就能越快地变化，因此，a变大。

另一方面，q_e(t)的变化率能根据q_s(t)的变化率像以下那样求出。首先，在时间上，施加在两个电极间的电压V(t)作为施加在C_d1、C_s及C_d2的两端的电压的和，可表示为

[数学式5]

（10）。

当取两边的变化率时，变成

[数学式6]

（11）。

另一方面，在电压固定步骤中，因为

[数学式7]

（12），

所以根据式（11）和式（12），变成

[数学式8]

（13），

能得到q_e(t)的变化率与q_s(t)的变化率的关系。

时刻t的液体中的电场的强度E(t)可表示为

[数学式9]

（14）。

（c）液体中的带电的物体的运动

当设物体所具有的实质性的电荷量为q_ob、粘性阻力系数为c、物体的速度为ν(t)、物体的质量为m、物体的加速度为a(t)时，液体中的带电的物体所受的力F(t)是

（15），

通过解该运动方程式，从而能描述液体中的物体的运动。

另外，当考虑处于粘度为η的液体中的半径为r的球状物体时，在雷诺数（Reynoldsnumber）小时，根据斯托克斯定理，粘性阻力系数c可表示为6πηr。

（2）仿真结果

以下，以几个交流波形为例，说明仿真的结果。

在该仿真中使用的常数如下。

物体的质量m为1.57×10^-14［kg］，物体的半径r为1×10^-7［m］，物体的实质性的电荷量q_ob为3.72×10^-14［C］，液体的粘度为8×10^-4［Ps］，电极上的绝缘膜的相对介电常数ε_d为4，电极上的绝缘膜的厚度d_d1及d_d2为4×10^-8［m］，液体的相对介电常数ε_s为20，液体的厚度d_s为1×10^-2［m］，常数a为10。

此外，在没有特别声明的情况下，常数n设为0.8，q_s(t)的变化率与q_s(t)的平衡状态的偏差{q_s(t)-q_eq(t)}的关系设为非线性的。

［第一实施例的结果］

在第一实施例中，如图11所示，在第一电极1313与第二电极1314之间施加振幅为200V、频率为5Hz的不对称的矩形波（高电位持续时间与低电位持续时间不同的矩形波）。V(t)是以第二电极1314为基准的第一电极的电位。设在时刻0以前未施加电压。

此时，q_s(t)及q_e(t)分别像图12及图13那样变化。除了开始施加电压的时刻0附近以外，分别周期性地变化。液体中的电场的强度E(t)像图14那样，除了开始施加电压的时刻0附近以外，周期性地变化。

在此，在图15中示出从开始施加电压起经过充分时间而变成稳定状态时的平均电场E_av与表示非线性的常数n的关系。

关于平均电场E_av，在从开始施加电压起经过充分时间时，遍及交流的一个周期对电场E(t)进行平均而求出。平均电场E_av不为0，表示在液体中存在实质上一方向的电场。

只有在E_av为0、在液体中纯粹地只存在交流电场时，表示非线性的常数n才为1（不存在非线性）。

另一方面，随着n变得比1小，即，随着非线性变强，E_av变大，液体中的实质上一方向的电场变强。该情况暗示，作为本发明的本质的在液体中的实质上一方向的电场的产生在于q_s(t)的变化率与q_s(t)的平衡状态的偏差{q_s(t)-q_eq(t)}之间的非线性。另外，E_av为正，表示在图10中实质上一方向的电场是向下的。

在图16示出置于液体中的带电的物体的位置x(t)（图10中的上下方向）的时间变化。

物体在时刻0向负方向（图10中的上方向）运动以后，一边振动一边向正方向（图10中的下方向）运动。这是由于，电场E(t)的时间平均E_av为正。根据该情况，可知通过在两个电极间施加不对称交流，从而能使带电的物体在一方向上移动。

像根据以上的情况所明确的那样，即使在电极被绝缘膜所覆盖，液体中不流过电流的情况下，通过在电极间施加不对称交流，从而也能使液体中的一方向上产生实质性的电场，能使物体移动。

通过不对称的矩形波使液体中的物体在一方向上运动的情况在实验中也可确认，其方向与仿真所预测的方向一致。

［第二实施例的结果］

在第二实施例中，如图17所示，在第一电极1313与第二电极1314之间施加振幅为200V、频率为5Hz的不对称的矩形波（高电位持续时间与低电位持续时间不同的矩形波）。与第一情况不同之处在于，以使当遍及一个周期对图17的V(t)进行平均时为0的方式，对图11所示的波形施加直流偏置。

在图18示出置于液体中的带电的物体的位置x(t)的时间变化。

虽然在刚施加电压之后的举动与第一例的情况（图16）不同，但是物体仍然一边振动一边向正方向运动。此外，向正方向运动的速度与第一例的情况完全相同。

该情况表示，在电极被绝缘膜所覆盖的情况下，即使对不对称交流施加直流成分，也不会对在液体内部产生的电场、悬浮在液体内部的带电的物体的运动造成影响。该情况在实际的实验中也已确认。

［第三实施例的结果］

该第三实施例是施加对称的交流的实施例，是为了与第一及第二实施例进行比较而示出的实施例。

在第三实施例中，如图19所示，在第一电极1313与第二电极1314之间施加振幅为200V、频率为5Hz的对称的矩形波。

在图20示出置于液体中的带电的物体的位置x(t)的时间变化。

物体虽然振动，但是不在一方向上运动。即，在对称的交流中，不能使液体中的一方向上产生实质性的电场，此外，也不能使物体实质性地进行移动。

［第四实施例的结果］

如图21所示，在第四实施例中，是振幅为200V、频率为5Hz的不对称的三角波（上升时间与下降时间不同的三角波或锯齿波）。

在该例子中，在升压过程中电压急剧地变化，在降压过程中电压缓慢地变化。

此时，q_s(t)及q_e(t)分别像图22及图23那样变化。除了开始施加电压的时刻0附近以外，分别周期性地变化。液体中的电场的强度E(t)像图24那样，除了开始施加电压的时刻0附近以外，周期性地变化。

在此，在图25示出从开始施加电压起经过充分时间成为稳定状态时的平均电场E_av与表示非线性的常数n的关系。

只有在E_av为0、在液体中纯粹地存在交流电场时，表示非线性的常数n才为1（不存在非线性）。

另一方面，随着n变得比1小，即，随着非线性变强，E_av变大，液体中的实质上一方向的电场变强。虽然该情况与第一例的情况（图15）同样，但是曲线图的曲线的形状不同。

在图26示出置于液体中的带电的物体的位置x(t)的时间变化。

物体一边振动一边向正方向运动。这是由于，电场E(t)的时间平均E_av为正。

另外，在施加了对图21的波形进行变形而在升压过程中电压缓慢地变化、在降压过程中电压急剧地变化那样的不对称交流的情况下，物体的运动方向变成相反方向，虽然根据仿真可预测，但是在实际的实验中也已被确认。

综上所述，根据仿真结果，能预料到以下情况。

（1）当在两个电极施加不对称交流时，能使液体中产生实质上一方向的电场，但是，用对称的交流则不能。

（2）当在两个电极施加不对称交流时，能使悬浮在液体中的带电的物体在一方向上移动，但是，用对称的交流则不能。

（3）这些效果源自电极上的绝缘膜上的电荷感应速度不与从平衡状态的偏差的大小成比例。

根据该仿真模型和仿真结果，能如下地解释不对称的交流使液体中产生实质上一方向的电场的理由。

所谓不对称的交流，像已经定义的那样，是即使对交流的升压过程和降压过程将其一方的电压轴反转，也不会重合的交流。

当在电极施加这样的不对称的交流时，在升压过程与降压过程中，与q_s(t)的平衡状态的偏差{q_s(t)-q_eq(t)}不同。在该仿真的模型中，在q_s(t)的变化率与{q_s(t)-q_eq(t)}之间导入了非线性。因此，即使遍及交流的一个周期对通过式（13）及式（14）与q_s(t)的变化率相关联的E(t)进行平均也不为0，在液体中产生实质上一方向的电场。

此外，根据以上的情况，可知优选的不对称的交流是在升压过程或降压过程中电压急剧地变化的交流。这是因为，在电压急剧地变化的瞬间，{q_s(t)-q_eq(t)}变大，qs(t)的变化率与{q_s(t)-q_eq(t)}之间的非线性变大。根据该情况，优选像图2（b）、图2（c）那样的不对称的矩形波、三角波，在实验中也已确认效果较大。

另外，即使是在电极上没有绝缘膜的情况下，通过在两个电极间施加不对称交流，从而也能使液体中产生实质上一方向的电场，此外，能使带电的物体在一方向上移动。

然而，在该情况下，为了抑制电极的腐蚀，优选不对称交流不具有实质性的直流成分。即，优选遍及交流的一个周期对上述第一电极与第二电极之间的电压V(t)进行积分的V_eff为

（16）。

像这样，通过使积分值为0，从而在两个电极间不流过实质的直流电流，因此，几乎不会产生液体电解、电化学反应。因此，能抑制电极腐蚀。

不过，在q_s(t)达到平衡状态的时间（与a的倒数成比例的时间常数）比不对称交流的频率的倒数短的情况下，因为电场不能侵入到液体中，所以也不会产生一方向的电场。此外，因为q_s(t)要变化就需要分散在液体中的离子在液体中移动而聚集在电极上，所以液体的离子浓度越高，上述时间常数就变得越短。

因此，在液体中的离子浓度高的情况下，为了使电场侵入到液体中而产生一方向的电场，需要使电极的电位更快地变化，因此，需要使不对称交流的频率变高。

另一方面，在液体中的离子浓度低的情况下，上述时间常数大，能容易地使q_s(t)从平衡状态较大地偏离（即，使{q_s(t)-q_eq(t)}变大），因此，容易产生一方向的电场。

根据以上的理由，液体中的离子浓度越低，就越能高效率地在液体中产生一方向的电场，此外，能降低不对称交流的频率，因此是优选的。

<实施方式3>

使用图27对作为本发明的第三实施方式的使悬浮在液体中的物体移动的悬浮体移动装置及悬浮体移动方法进行说明。

在图27示出本实施方式的使悬浮在液体中的物体移动的装置2100的概略截面图。

容器2111被液体2112所装满。关于第一电极2113与第二电极2114，其至少一部分浸于液体2112。在第一电极2113与第二电极2114连接有产生不对称的交流的交流电源2115。

在此，容器2111与实施方式1同样地，只要是能保持液体2112的容器即可。液体2112与实施方式1同样地，优选是离子浓度小的液体。

施加在第一电极2113与第二电极2114的不对称交流也同样地，只要使用图2、图3所示的不对称交流即可。例如，在以第二电极2114为基准电压，施加图2所示的不对称交流时，在液体2112内实质上产生的电场的方向变成向右（图27的箭头2117的方向）。

因此，在悬浮于液体中的物体2118带负电的情况下，如图27所示，向左（图27的箭头2119的方向）移动。在物体2118带正电的情况下，向相反方向（向右）移动。

关于不对称交流的优选的频率及电压，只要与实施方式1同样地设定即可。

悬浮在液体中的物体2118只要实质上带电即可。

所谓实质上带电，意味着能使在物体产生的电荷为在物体2118与液体2112的界面感应的电荷与由该电荷在物体附近的液体中感应、与固体一同移动的电荷的总和。换言之，也能说成液体中的电动电位（zetapotential）不为0。

在使用实质上不带电的物体的情况下，能使用非离子类的界面活性剂来改变物体的电动电位。

物体的具体例子例如是从纳米尺寸起到1mm以下的尺寸的、电介质微粒、半导体微粒、金属微粒、微小的半导体器件、细胞、DNA、RNA、蛋白质等。

像这样，通过在第一电极2113与第二电极2114施加不对称的交流，从而能在液体2112内实质上在一方向上产生电场，能使悬浮在液体2112中的物体2118在一方向上移动。其移动原理与上述的仿真相同。

在液体1112中，实质上使一方向上产生电场的步骤主要由以下的步骤构成。

（1）将悬浮有物体2118的液体2112注入到容器2111的准备步骤；

（2）以分别使至少一部分浸在液体2112的方式空开规定的间隔配置第一电极2113与第二电极2114的配置步骤；以及

（3）在第一电极2113与第二电极2114之间施加不对称交流，使悬浮在液体2112中的物体2118从第一电极2113向第二电极2114移动，或使上述物体从第二电极2114向第一电极2113移动的移动步骤。

使用上述那样的方法或装置，通过在两个电极2113、2114间施加不对称的交流，从而能使悬浮在液体2112内的物体2118在一方向上移动。

因此，为了使悬浮在液体内的物体在一方向上移动，通过不对称交流施加实质上一方向的电场，因此，能抑制液体电解，能抑制由于电化学反应而造成电极腐蚀。

在本实施方式中，因为第一电极2113与第二电极2114全都与液体2112直接接触，所以当在两个电极间施加直流时会流过直流电流。因此，与上述实施方式1同样地，为了避免产生腐蚀，优选不对称交流不具有实质性的直流成分，即，遍及交流的一个周期对上述第一电极与第二电极之间的电压V（t）进行积分的V_eff实质上为0。

此外，根据与实施方式1同样的理由，为了使悬浮在液体中的物体高效率地在一方向上移动，作为不对称交流，优选图2（b）、图2（c）的波形。

<实施方式4>

使用图28对作为本发明的第四实施方式的使悬浮在液体中的物体移动的悬浮体移动装置及悬浮体移动方法进行说明。

本实施方式与实施方式3的不同之处在于，第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖。

在图28示出本实施方式的使悬浮在液体中的物体移动的装置2200的概略截面图。

容器2211被液体2212所装满。关于第一电极2213与第二电极2214，其至少一部分浸于液体2212。第一电极2213与第二电极2214被绝缘膜2216所覆盖，连接有产生不对称的交流的交流电源2215。

在此，容器2211与实施方式1同样地，只要是能保持液体2212的容器即可。液体2212优选是离子浓度小的液体。绝缘膜2216与实施方式2同样地，能使用硅氧化膜、硅氮化膜、树脂薄膜等。

施加在第一电极2213与第二电极2214的不对称交流也同样地，只要使用图2、图3所示的不对称交流即可。例如，在以第二电极2214为基准电压，施加图2所示的不对称交流时，在液体2212内实质上产生的电场的方向变成向右（图28的箭头2217的方向）。

因此，在悬浮于液体中的物体2218带负电的情况下，如图28所示，向左（图28的箭头2219的方向）移动。在物体2218带正电的情况下，向相反方向（向右）移动。

此外，与实施方式2同样地，不对称交流也可以使用图7所示的波形的交流。因为第一电极2213及第二电极2214被绝缘膜2216所覆盖，所以在两个电极间不流过直流电流，因此，即使是如图7所示的波形，也不会特别造成坏影响，能使悬浮在液体2212中的物体2218在一方向上移动。此外，在本实施方式中，只要任何一方的电极被绝缘膜2216所覆盖即可。

关于不对称交流的优选的频率及电压，只要与实施方式1同样地设定即可。

此外，悬浮在液体中的物体2218只要实质上带电即可。物体的具体例子只要使用与实施方式3所示的物体同样的物体即可。

像这样，即使在用绝缘膜覆盖电极的至少一方的情况下，通过在第一电极2213与第二电极2214施加不对称的交流，从而也能在液体2212内实质上在一方向上产生电场，能使悬浮在液体2212中的物体2218在一方向上移动。

在实施方式4中，因为第一电极及第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖，所以在两个电极间不流过直流电流。因此，能可靠地防止由于液体电解或电化学反应而造成电极腐蚀的问题。此外，因为第一电极及第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖，电子不会直接从第一电极到达第二电极而流过电流。因此，在该系统中消耗的电力只有由覆盖电极的绝缘膜构成的电容的充放电造成的电力。因此，能显著减小功耗，还能显著地减少焦耳热的产生。

在该实施方式4的情况下，也优选图2（b）、图2（c）的波形。

<实施方式5>

使用图29对作为本发明的第五实施方式的使悬浮在液体中的物体移动的悬浮体移动装置及悬浮体移动方法进行说明。

本实施方式与实施方式4的不同之处在于，第一电极及第二电极形成在相向的两个基板上，悬浮在液体中的物体在这两个电极间在一方向上移动。

在图29示出本实施方式的使悬浮在液体中的物体移动的装置2300的概略截面图。

第一基板2321与第二基板2322相向，其间被液体2312所装满。在第一基板2321的与液体2312相接的一侧的表面形成有第一电极2313。在第二基板2322的与液体2312相接的一侧形成有第二电极2314。

在第一电极2313及第二电极2314的表面形成有绝缘膜2316，防止在第一电极2313与第二电极2314之间流过直流电流。此外，在第一电极2313与第二电极2314中，在未被绝缘膜2316覆盖的一侧连接有产生不对称的交流的交流电源2315。

在此，作为第一基板2321及第二基板2322，能使用玻璃、树脂、陶瓷等绝缘体。

液体2312与实施方式1同样地，优选是离子浓度小的液体。

施加在第一电极2313与第二电极2314的不对称交流也同样地，只要使用图2、图3所示的不对称交流即可。例如，在以第二电极2314为基准电压，施加图2所示的不对称交流时，在液体2312内实质上产生的电场的方向变成向下（图29的箭头2317的方向）。

因此，在悬浮于液体中的物体2318带负电的情况下，如图29所示，向上（图29的箭头2319的方向）移动。在物体2318带正电的情况下，向相反方向（向下）移动。

在图29中，第一电极2313在竖直方向上比第二电极2314配置在上方。在该情况下，即使像图29那样电场的方向竖直向下，物体也向作为与重力相反方向的上方向移动。

另外，相向的一对电极的配置不限于图29所示的配置，例如，也可以以如下方式配置，即，第一电极及第二电极分别不是一个电极，分别分割为多个电极而设置有间隙地配置。或者，两个电极也可以是网状。在这种情况下，通过与透明的基板进行组合，从而能从外部观察悬浮在液体中的物体。

此外，关于不对称交流，也可以与上述的实施方式2同样地，使用图7所示的波形的交流。即使是如图7所示的波形，也不会特别造成坏影响，能使悬浮在液体2312中的物体2318在一方向上移动。只要任何一方的电极被绝缘膜2316所覆盖即可，在该情况下，也能防止在两个电极间流过直流电流。

关于不对称交流的优选的频率及电压，只要与实施方式1同样地设定即可。

此外，悬浮在液体中的物体2318只要实质上带电即可。关于物体的具体例子，只要使用与实施方式同样的物体即可。

另外，像本实施方式那样，在两个电极形成在两个相向的基板上、两个基板之间被悬浮有物体的液体所装满的情况下，还能像以下那样利用物体的移动。

设在液体2312中悬浮有许多物体2318，设重力作用在图29的向下方向。即，设将第二基板2322设置为向下。在该情况下，如果在两个电极2313、2314施加一方向电场向上的不对称交流，因为会附加重力，所以能使物体2318迅速地向第二基板2322侧移动。即，能使物体2318迅速地沉淀。

此外，如果在两个电极2313、2314施加一方向电场向下的像图29那样的不对称交流来使物体2318向上移动，还能防止物体2318由于重力而沉降。

使用上述那样的方法或装置，通过在两个电极2313、2314间施加不对称的交流，从而能使悬浮在液体2312内的物体2318在一方向上移动。

此外，因为第一电极及第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖，所以在两个电极间不流过直流电流。因此，能可靠地防止由于液体电解或电化学反应而造成的电极腐蚀的问题。此外，因为第一电极及第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖，所以电子不会直接从第一电极到达第二电极而流过电流。因此，在该系统中消耗的电力只有由覆盖电极的绝缘膜构成的电容的充放电造成的电力。因此，能显著地减小功耗，还能显著地减少焦耳热的产生。

在该实施方式5的情况下，也优选图2（b）、图2（c）的波形。

<实施方式6>

使用图30对作为本发明的第六实施方式的电泳装置及电泳方法进行说明。

在图30示出本实施方式的电泳装置3100的概略图。

在容器3123的两侧设置有第一电极3113及第二电极3114。在第一电极3113与第二电极3114连接有产生不对称的交流的交流电源3215。在第一电极3113及第二电极3114上形成有绝缘膜3116。

在进行电泳时，用规定的液体装满容器3123，并且在容器3123内设置形成有钻孔（well）3125的琼脂糖凝胶（agarosegel）3124。钻孔3125是用于注入样品的孔。

接着，将DNA等的样品注入到钻孔3125，在第一电极3113与第二电极3114施加不对称的交流。由此能进行使样品在固定的方向上移动的电泳。

作为上述液体，在以往的电泳中，因为在两个电极间流过直流电流，所以使用导电性的液体。然而，在本实施方式中，因为离子浓度小的液体更容易使液体中产生一方向的电场而使样品泳动，所以优选使用纯净水等离子浓度小且不会使样品改性的液体。

施加在第一电极3113与第二电极3114的不对称交流例如只要使用图2、图3所示的不对称交流即可。例如，在以第二电极3114为基准电压，施加图2所示的不对称交流时，在液体内实质上产生的电场的方向变成向右（图30的箭头3117的方向）。因此，在液体中的样品带负电的情况下，如图30所示，向左（图30的箭头3119的方向）移动。因为在琼脂糖凝胶3124推进的距离根据样品的分子量而异，所以能分离包含在样品中的分子等，能使样品的分子量可视化。

此外，关于不对称交流，也可以与实施方式2同样地，使用图7所示的波形的交流。即使是如图7所示的波形也不会特别地造成坏影响，能进行电泳。另外，只要任何一方的电极被绝缘膜3116所覆盖即可，能防止在两个电极间流过直流电流。

关于不对称交流的优选的频率及电压，只要与实施方式1同样地设定即可。

像这样，通过在第一电极3113与第二电极3114施加不对称的交流，从而能在液体内实质上在一方向上产生电场，能使液体中的样品在一方向上移动。

进行电泳的步骤主要由以下的步骤构成。

（1）准备具备分别至少一部分浸于液体的第一电极3113和第二电极3114及应测定的样品的泳动槽的步骤；以及

（2）在第一电极3113与第二电极3114之间施加不对称交流，使样品泳动的步骤。

使用上述那样的方法或装置，通过在两个电极3113、3114间施加不对称的交流，从而能进行电泳。此外，因为施加了由不对称交流造成的实质性的一方向电场，所以在进行电泳时，液体不会电解而产生气泡，也不会引起电化学反应，电极也不会腐蚀而污染液体，还能避免产生焦耳热的问题。因此，能更精确地检测分子的大小的不同。

在该实施方式6的情况下，也优选图2（b）、图2（c）的波形。

<实施方式7>

使用图31对作为本发明的第七实施方式的电泳显示装置进行说明。

图31是本实施方式的电泳显示装置4100的概略截面图。

第一基板4131与第二基板4132相向地配置。在第一基板4131上形成有第一电极（相向电极）4113。在第二基板4132上按每个像素形成有第二电极（像素电极）4114。

在第一电极4113与第二电极4114之间配置有电泳元件4134。电泳元件4134由圆形的胶囊4135、分散剂4136、白色的电泳粒子4137及黑色的电泳粒子4138构成。

在第一电极4113与第二电极4114经由选择晶体管4139连接有产生不对称交流的电源4115。

在第二电极4114与电泳元件4134之间设置有粘接层4133。此外，第二电极4114按每个像素被分离，连接有选择晶体管4139。

电泳显示装置4100的第一基板4131侧成为显示面。关于第一基板4131，例如使用玻璃、透明膜等透明的基板即可。关于第二基板4132，未必一定是透明的，只要使用玻璃、树脂膜、在表面形成有绝缘膜的金属板即可。

关于第一电极4113，能使用ITO等的透明电极，可以对所有像素使用共同的电极。关于第二电极，能使用Al、Cu、Au等的金属电极。

构成电泳元件4134的圆形的胶囊4135例如由直径为20～100μm的透明树脂构成。关于分散剂4136，因为离子浓度小的分散剂更容易使分散剂中产生一方向的电场使电泳粒子泳动，所以优选离子浓度小的分散剂。例如，优选乙醇、甲醇、IPA等酒精类、轻汽油、丙酮等有机溶剂等。在使用水的情况下，优选使用纯净水、无离子水等。

关于两种电泳粒子4137、4138，能使用炭黑等黑色颜料、二氧化钛等白色颜料。但是，因为两种电泳粒子需要相对于在分散剂中产生的实质上一方向的电场相互向相反方向移动，所以两种电泳粒子需要带电为实质上相互相反极性。

关于电泳显示装置4100的动作，首先，由选择晶体管4139选择应进行白色（或黑色）显示的像素，接着，在被选择的像素中的第二电极4114与第一电极4113之间施加不对称的交流。

由此，在被选择的像素中，白色（黑色）的电泳粒子4137（4138）例如向上侧移动，黑色（白色）的电泳粒子4138（4137）向下侧移动，显示白色（黑色）。

相反，在进行反转显示的情况下，由选择晶体管4319选择应进行黑色（白色）显示的像素，在被选择的像素中的第二电极4114与第一电极4113之间施加使得各电泳粒子4137、4138向相反方向移动的不对称的交流。通过以上的动作，能在电泳显示装置4100显示图像。

此外，关于不对称交流，可以与实施方式2同样地，使用图2、图3所示的波形的交流、图7所示的波形的交流。

不对称交流的优选的频率根据分散剂4136的种类而异，一般来说，在离子浓度低的分散剂中将频率设低，在离子浓度高的分散剂中将频率设高。例如，在使用纯净水作为分散剂4136的情况下，只要设为500Hz～5MHz即可。然而，在由于分散剂的污染而造成离子浓度高的情况下，需要适当地将频率设高。

像这样，通过在第一电极4113与第二电极4114之间施加不对称的交流，从而能在分散剂内实质上在一方向上产生电场，能使分散剂中的电泳粒子在一方向上移动，能作为电泳显示装置进行驱动。

以往的电泳显示装置在像素电极与共同电极之间施加直流电压。因为在施加直流电压的瞬间不会在胶囊的内侧感应足以抵消内部的电场的电荷，所以，电场侵入到胶囊的内部。因此，能使电泳粒子移动短的距离（胶囊的直径程度）。此外，因为电泳粒子一旦到达胶囊内侧就会通过静电力吸附在胶囊的内壁，所以在停止施加电压之后图像仍被保存。但是，在以往的装置中，对电泳粒子的驱动力会随时间而迅速地衰减，需要在衰减之前结束移动，因此，存在对胶囊的直径、分散剂的种类及电泳粒子的种类等有限制的问题。此外，在需要对更大的电泳粒子的驱动力的情况下，还存在需要更高的电压的问题。

另一方面，本实施方式的电泳显示装置通过在像素电极（第二电极）与共同电极（第一电极）之间施加不对称的交流，从而能使电泳粒子在一方向上持续移动。因此，例如，在利用黑白这两种颜色进行显示的情况下，不用加大施加在电极的电压，根据所使用的胶囊、分散剂及电泳粒子，通过在电极间施加充分的时间的不对称交流，从而能更可靠地进行像素的黑白的变换。此外，因为可自由地改变驱动电泳粒子的时间，所以能拓宽像素的大小、分散剂的种类及电泳粒子的种类等设计的自由度。

在该实施方式7的情况下，也优选图2（b）、图2（c）的波形作为不对称交流。

<实施方式8>

用图32对作为本发明的第八实施方式的电渗流泵及其动作方法进行说明。

图32是本实施方式的电渗流泵5100的概略截面图。

管子5141的内部成为流路，被所传送的液体5112所装满。在管子5141的上游部和下游部分开地配置有设置有多个孔的第一电极5113及第二电极5114。在第一电极5113与第二电极5114连接有产生不对称的交流的交流电源5115。

关于管子5141，能使用树脂、玻璃等。

因为离子浓度小的液体更容易使液体中产生一方向的电场而传送液体，所以被传送的液体5112优选离子浓度小的液体。例如，优选乙醇、甲醇、IPA等酒精类、轻汽油、丙酮等有机溶剂等。在使用水的情况下，优选使用纯净水、无离子水等。

在传送离子浓度高的液体的情况下，能将该电渗流泵作为动力间接地进行传送。

在第一电极5113及第二电极5114以液体能通过的方式设置有0.1mm～1mm左右的大小的孔。

关于施加在第一电极5113与第二电极5114的不对称交流，只要与上述实施方式同样地，使用图2、图3所示的不对称交流即可。例如，在以第二电极5114为基准电压，施加图2所示的不对称交流时，在液体5112内实质上产生的电场的方向变成向右（图32的箭头5117的方向）。

此时，在管子5141的内壁带负电的情况下，如图32所示，在管子5141的内壁附近的液体5112中感应正电荷。

在比作为粘着于内壁的液体与流动的液体的边界面的滑移面5142从内壁分开的区域中，液体5112不会粘着在管子5141的内壁，能自由地移动。

此外，因为在液体5112内存在实质上一方向（箭头5117的方向）的电场，所以带正电荷的液体分子向第二电极那边行进，液体5112向右方向传送。

关于不对称交流的优选的频率和电压，只要与实施方式1同样地设定即可。

像这样，通过在第一电极5113与第二电极5114施加不对称的交流，从而能使液体5112内实质上在一方向上产生电场。

此外，在分别分开地配置于流路内的上游部与下游部的第一电极与第二电极之间，如图32所示，通过施加不对称交流，从而能将该流路内装满的液体5112从所述流路内的上游部向下游部进行输送。

此外，因为施加了产生实质上一方向的电场的不对称交流，所以即使在一方向上传送液体，液体也不会电解而产生气泡，此外，也不会引起电化学反应，能防止电极腐蚀。因此，不需要用于除去气泡的机构，所以能简化电渗流泵的构造，进而，能提高电渗流泵的可靠性。

在本实施方式中，因为第一电极5113与第二电极5114全都与液体5112直接接触，所以，当在两个电极间施加直流时会流过直流电流。因此，优选不对称交流不具有实质性的直流成分，即，遍及交流的一个周期对上述第一电极与第二电极之间的电压V（t）进行积分的V_eff实际为0。

由此，因为在两个电极间不会流过实质的直流电流，所以液体不会电解而产生气泡或引起电化学反应，能更可靠地防止电极腐蚀。

在该实施方式8的情况下，为了高效率地传送液体，不对称交流优选是图2（b）、图2（c）的波形。

<实施方式9>

使用图33对作为本发明的第九实施方式的电渗流泵及其动作方法进行说明。

本实施方式与实施方式8的不同之处在于，第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖。

图33是本实施方式的电渗流泵5200的概略截面图。

管子5241的内部成为流路，被所传送的液体5212所装满。在管子5241的上游部与下游部分开地配置有设置有多个孔的第一电极5213及第二电极5214。

第一电极5213与第二电极5214被绝缘膜5216所覆盖，与产生不对称的交流的交流电源5215连接。

管子5241与实施形态8同样地使用树脂、玻璃等，被传送的液体5212优选是离子浓度小的液体。

关于施加在第一电极5213与第二电极5214的不对称交流，只要与上述实施方式同样地，使用图2、图3所示的不对称交流即可。例如，在以第二电极5214为基准电压，施加图2所示的不对称交流时，在液体5212内实质上产生的电场的方向变成向右（图33的箭头5217的方向）。

此时，在管子5241的内壁带负电的情况下，在管子5241的内壁附近的液体5212中感应正电荷。在比滑移面从内壁分开的区域中，液体5212不会粘着在管子5241的内壁，能自由地移动。

此外，因为在液体5212内存在实质上一方向（箭头5217的方向）的电场，所以液体5212向右方向传送。以上的动作与实施方式8相同。

此外，关于不对称交流，可以与上述实施方式同样地，使用图7所示的不对称交流。因为第一电极5213及第二电极5214被绝缘膜5216所覆盖，所以在两个电极间不会流过直流电流。因此，即使是如图7所示的波形也不会特别地造成坏影响，能在一方向上传送液体5212。另外，只要任何一方的电极被绝缘膜5216所覆盖即可，能防止在两个电极间流过直流电流。

关于不对称交流的优选的频率及电压，只要与实施方式同样地设定即可。

像这样，通过在第一电极5213与第二电极5214施加不对称的交流，从而能使液体5212内实质上在一方向上产生电场。

此外，使用上述那样的方法或装置，通过在两个电极5213、5214间施加不对称的交流，从而能在一方向上传送液体5212。此外，因为施加了产生实质上一方向的电场的不对称交流，所以即使在一方向上传送液体，液体也不会电解而产生气泡，此外，也不会引起电化学反应，能避免电极腐蚀的问题。因此，不需要用于除去气泡的机构，所以能简化电渗流泵的构造，进而，能提高电渗流泵的可靠性。

进而，通过用绝缘膜覆盖第一电极及第二电极的至少一方，从而在两个电极间不流过直流电流，因此，能更可靠地防止电极腐蚀。此外，因为第一电极及第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖，所以电子不会从第一电极直接到达第二电极而流过电流。因此，在该系统中所消耗的电力只有由覆盖电极的绝缘膜构成的电容的充放电造成的电力。因此，能显著减小功耗，还能显著减少焦耳热的产生。

在该实施方式9的情况下，为了高效率地传送液体，不对称交流优选是图2（b）、图2（c）的波形。

<实施方式10>

使用图34对作为本发明的第十实施方式的电渗流泵的其它实施例进行说明。

本实施方式与实施方式9的不同之处在于，在第一电极与第二电极之间的流路设置有由多孔介质构成的电渗材料。

图34是本实施方式的电渗流泵5300的概略截面图。

管子5341的内部成为流路，被所传送的液体5312所装满。在管子5341的上游部和下游部分开地配置有设置有多个孔的第一电极5313及第二电极5314。第一电极5313与第二电极5314被绝缘膜5316所覆盖，连接有产生不对称的交流的交流电源5315。

在流路内，在第一电极5313与第二电极5314之间配置有由多孔介质构成的电渗材料5343。

电渗材料5343例如是由石英纤维材料、多孔介质陶瓷构成的构件，起到使液体通过并且使流路的内壁的面积实质上增大的作用。

通过如图34所示地配置该电渗材料5343，从而电渗材料与液体在设置于电渗材料内部的微小的孔中接触，通过由不对称交流产生的一方向电场的作用来传送液体。因为电渗材料内部的多孔介质使电渗材料与液体的接触面积增大，所以，液体的传送能力也增大。

根据本实施方式的电渗泵，与实施方式9同样地，液体不会电解而产生气泡，此外，也不会引起电化学反应，能防止电极腐蚀。

因此，不需要用于除去气泡的机构，能简化电渗流泵的构造，能提高电渗流泵的可靠性。

此外，因为第一电极及第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖，所以能更可靠地防止电极的腐蚀。此外，能显著减小功耗，还能显著减少焦耳热的产生。

进而，通过在第一电极5313与第二电极5314之间配置由多孔介质构成的电渗材料，从而能提高电渗效果，因此，能飞跃性地提高泵的能力。

<实施方式11>

使用图35对作为本发明的第十一实施方式的燃料电池进行说明。

燃料电池6100具备本发明的实施方式8、9或10中的任一个的电渗泵6151。此外，通过燃料输送管6154从燃料罐6153向燃料电池单元6152输送燃料。

在燃料电池单元6152连接有燃料电池状态传感器6156，检测燃料电池的状态。

燃料电池的状态从燃料电池状态传感器6156传送到燃料供给控制电路6157，燃料供给控制电路6157控制由燃料电池6151进行的燃料供给量。

燃料电池状态传感器6156及燃料供给控制电路6157所需的电力由与燃料电池单元6152连接的DC/DC变换器6155进行供给。在DC/DC变换器6155连接有用于对外部供给电力的端子6158。

因为本实施方式的燃料电池具备本发明的电渗流泵，所以由电渗流泵输送的燃料不会电解而产生气泡，此外，也不会发生电化学反应，电极也不会腐蚀。因此，不需要用于除去气泡的机构，所以能简化燃料电池的构造，能提高燃料电池的可靠性。

<实施方式12>

使用图36对作为本发明的第十二实施方式的冷却泵进行说明。

冷却泵6200具备本发明的实施方式8、9或10中的任一个的电渗泵6251。此外，通过制冷剂输送管6263使制冷剂在受热部6259与热交换器6260中循环。

在受热部6259设置有温度传感器6261，将受热部6259的温度传递给泵控制电路6262。泵控制电路6262基于来自温度传感器6261的信息控制电渗泵6251，使制冷剂移动，适当地保持受热部6259的温度。

因为本实施方式的冷却泵具备本发明的电渗流泵，所以由电渗流泵进行移动的制冷剂不会电解而产生气泡，此外，也不会发生电化学反应，电极也不会腐蚀。因此，不需要用于除去气泡的机构，所以能简化冷却泵的构造，能提高冷却泵的可靠性。

<实施方式13>

使用图37对作为本发明的第十三实施方式的药液供给装置6300进行说明。

药液供给装置6300具备本发明的实施方式8、9或10中的任一个的电渗泵6351。此外，通过药液输送管6368从药液罐6364向药液供给目的地输送药液。

在药液输送管6368的中途设置有流量传感器6365，流量信息传送到药液供给控制电路6366。药液供给控制电路6366基于从药液供给程序输入装置6367预先传递的指示和从流量传感器6365传送的流量信息，控制电渗泵6351，调节输送的药液的流量。

因为本实施方式的药液供给装置具备本发明的电渗流泵，所以由电渗流泵输送的药液不会电解而产生气泡，此外，也不会发生电化学反应，电极也不会腐蚀。因此，不需要用于除去气泡的机构，所以能简化药液供给装置的构造，能提高药液供给装置的可靠性。

附图标记说明

1110：电场产生装置；

1111：容器；

1112：液体；

1113：第一电极；

1114：第二电极；

1115：交流电源；

1216：绝缘膜；

2100：悬浮体移动装置：

2111：容器；

2112：液体；

2113：第一电极；

2114：第二电极；

2115：交流电源；

2118：物体；

2216：绝缘膜；

3100：电泳装置；

3124：琼脂糖凝胶；

3125：钻孔；

4100：电泳显示装置；

4131：第一基板；

4132：第二基板；

4134：电泳元件；

4135：胶囊；

4136：分散剂；

4137：电泳粒子；

4138：电泳粒子；

4139：选择晶体管；

5100：电渗流泵；

5141：管子；

5142：滑移面；

5216：绝缘膜；

5343：电渗材料；

6100：燃料电池；

6151：电渗流泵；

6152：燃料电池单元；

6153：燃料罐；

6154：燃料输送管；

6155：DC/DC变换器；

6156：燃料电池状态传感器；

6157：燃料供给控制电路；

6158：电力供给端子；

6200：冷却泵；

6251：电渗流泵；

6263：制冷剂输送管；

6300：药液供给装置；

6351：电渗流泵；

6368：药液输送管。

Claims (14)

1.一种悬浮体移动装置，其特征在于，具备：

容器，注入悬浮有物体的液体；

第一电极及第二电极，以分别使至少一部分浸于注入到所述容器的液体的方式空开规定的间隔配置；以及

交流产生器，与所述第一电极及第二电极连接，在两电极间施加不对称的交流，

通过所述交流产生器施加的不对称交流，使悬浮在所述液体中的物体进行从所述第一电极向第二电极的移动或从所述第二电极向第一电极的移动中的任一方的移动，

所述第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖而不与液体直接接触。

2.一种电泳装置，其特征在于，具备：

泳动槽，注入包含有样品的液体；

第一电极及第二电极，以分别使至少一部分浸于注入到所述泳动槽的液体的方式空开规定的间隔配置；以及

交流产生器，与所述第一电极及第二电极连接，在两电极间施加不对称的交流，

通过所述交流产生器施加的不对称的交流，使包含在液体中的样品在液体中的第一电极与第二电极之间泳动，

所述第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖而不与所述液体直接接触。

3.一种电渗流泵，其特征在于，具备：

流路，流过液体；

第一电极和第二电极，在所述流路的上游部和下游部分别分开地配置，具有多个孔；以及

交流产生器，与所述第一电极及第二电极连接，在两电极间施加不对称的交流，

通过施加所述不对称交流，从而从处于流路内的上游部的第一电极向处于下游部的第二电极的方向输送流入到所述流路内的液体，

所述第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖而不与所述液体直接接触。

4.一种电渗流泵，其特征在于，具备：

流路，流过液体；

第一电极和第二电极，在所述流路的上游部和下游部分别分开地配置，具有多个孔；以及

交流产生器，与所述第一电极及第二电极连接，在两电极间施加不对称的交流，

通过施加所述不对称交流，从而从处于流路内的上游部的第一电极向处于下游部的第二电极的方向输送流入到所述流路内的液体，

所述第一电极与第二电极以与流入到所述流路的所述液体直接接触的方式配置，

关于所述不对称交流，遍及交流的一个周期对所述第一电极与第二电极之间的电压V（t）（t是时间）进行积分的下式的值

V_eff＝∫V（t）dt

实质上为0，不具有实质性的直流成分，

所述第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖而不与所述液体直接接触。

5.根据权利要求3或4所述的电渗流泵，其特征在于，

在所述第一电极与第二电极之间的所述流路内设置有由多孔介质构成的电渗材料。

6.一种燃料电池，其特征在于，具备权利要求3至5中的任一项所述的电渗流泵。

7.一种冷却泵，其特征在于，由权利要求3至5中的任一项所述的电渗流泵进行驱动。

8.一种药液供给装置，其特征在于，由权利要求3至5中的任一项所述的电渗流泵进行驱动。

9.一种电场产生方法，其特征在于，包括：

准备步骤，在容器注入液体；

配置步骤，以分别使至少一部分浸于所述液体的方式空开规定的间隔配置第一电极和第二电极；以及

电场产生步骤，在所述第一电极与第二电极之间施加不对称交流，使所述液体中产生实质上从所述第一电极朝向第二电极的电场或实质上从所述第二电极朝向第一电极的电场中的任一方的电场，

所述第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖而不与所述液体直接接触。

10.根据权利要求9所述的电场产生方法，其特征在于，

所述不对称交流是高电位持续时间与低电位持续时间不同的矩形波。

11.根据权利要求9所述的电场产生方法，其特征在于，

所述不对称交流是上升时间与下降时间不同的三角波或锯齿波。

12.一种悬浮体移动方法，其特征在于，包括：

准备步骤，将悬浮有物体的液体注入到容器；

配置步骤，以分别使至少一部分浸于所述液体的方式空开规定的间隔配置第一电极和第二电极；以及

移动步骤，在所述第一电极与第二电极之间施加不对称交流，使悬浮在所述液体中的物体进行从所述第一电极向第二电极的移动或从所述第二电极向第一电极的移动中的任一方的移动，

所述第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖而不与液体直接接触。

13.一种电泳方法，其特征在于，包括：

准备步骤，将包含通过电泳移动的样品的液体注入到泳动槽；

配置步骤，以分别使至少一部分浸于所述液体的方式空开规定的间隔配置第一电极和第二电极；以及

泳动步骤，在所述第一电极与第二电极之间施加不对称交流，使所述样品在液体中的第一电极与第二电极之间进行泳动，

所述第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖而不与所述液体直接接触。

14.一种电渗流泵的动作方法，其特征在于，

在电渗流泵的流路内的上游部和下游部分别分开地配置第一电极与第二电极，

在所述第一电极与第二电极之间施加不对称交流，

从处于所述流路内的上游部的第一电极向处于下游部的第二电极的方向输送流入到所述流路内的液体，

所述第一电极与第二电极的至少一方被绝缘膜所覆盖而不与液体直接接触。