اعمال نیروی الکتروترمال متناوب جهت اعمال نیرو به میکروسیال و کنترل پمپاژ در داخل کانال های میکروسیالاتی

توانایی کنترل و دستکاری سیالات بیولوژیکی در داخل میکروکانال از چالش های اساسی آنالیزهای بیولوژیکی، تشخیصی و داروسازی میباشد. علیرغم پژوهشهای انجام گرفته در زمینه کنترل میکروسیال برای کاربردهای آنالیز سیالات با میزان شدت یون بالا، در زمینه کنترل سرعت و پمپاژ در داخل میکروکانال و همچنین قابلیت ایجاد فلوهای چرخشی پژوهشی انجام نگرفته است. در این مقاله، ما با استفاده از پدیده الکتروترمال متناوب عمل پمپاژ میکروسیال در داخل میکروکانال را انجام می دهیم. بطوریکه با سوئیچینگ مناسب ولتاژ روی ساختارهای الکترودی و القاء نیروی AC الکتروترمال در داخل کانال بتوانیم باعث حرکت میکروسیال با میزان شدت یون بالا شویم و همچنین بتوانیم سرعت حرکت سیال را کنترل نماییم. با تحلیل المان محدود فیزیکهای کوپل شده میدان الکتریکی، حرارتی و سیالاتی حل گردید، فلوی AC الکتروترمال جهت کاربردهای پمپاژ، مخلوط کنندگی و فرآیند تغلیظ قابل استفاده می باشد. نتایج شبیه سازی نشان از کارآمدی مناسب میکروپمپ پیشنهادی برای بافر PBS با رنج هدایت الکتریکی ۰.۱ تا ۱ [S/m] دارد که با افزایش هدایت الکتریکی سیال و ولتاژ تحریک فلوهای قویتری ایجاد می گردند.

کلیدواژه ها:

تراشه میکروسیالات ، بافر PBS ، الکتروسینتیک ، AC الکتروترمال ، پمپ