جداسازی میکروذرات با استفاده از اثر صوت و اینرسی در یک میکروکانال

در این مقاله جداسازی ذرات پلی استیرن و پلی متیل متاکریلیت محلول در آب را با استفاده از میدان صوتی و هندسه کانال شبیه سازی کردیم. میکرو کانال شامل دوقسمت منحنی و قسمت مستقیم است. در قسمت منحنی جداسازی غیرفعال در اثر چرخش جریان در میکروکانال اتفاق میافتد و در ادامه آن در قسمت مستقیم نیروی میدان صوتی بر محلول عمل کرده و باعث افزایش بازده جداسازی میگردد. میدان صوتی به وسیله دو جفت ترانسدیوسر آلومینیومی که بر روی لایهای از پیزوالکتریک قرار ایجاد میگردد. در این مطالعه ابتدا جداسازی فقط با استفاده از هندسه میکروکانال صورت گرفت و بازده جداسازی ۸۱ درصد بدست آمد. سپس نیروی صوتی نیز به جریان اعمال گردید و در بهترین حالت به بازده جداسازی ۹۴ درصد دست یافته شد. مشاهده شد که بازده جداسازی با فرکانس میدان صوتی رابطه مستقیم و با دبی جریان ورودی به میکروکانال رابطه عکس دارد. همچنین با افزایش توان ورودی مقدار بازده جداسازی افزایش مییابد. در ادامه تاثیر پارامترهای دیگری نظیر فاصله ترانسدیوسرها تا میکروکانال و تعداد شاخههای ترانسدیوسر بر بازده جداسازی بررسی گردیدند.

کلیدواژه ها:

میکروفلوئیدیک ، میدان صوتی ، جداسازی غیرفعال ، جداسازی فعال ، موج صوتی.