بررسی عددی جداسازی ذرات چندگانه از یک مخلوط ناهمگن در یک میکروکانال مستقیم با مکانیزم دی‌الکتروفورسیس
کد مقاله : 1050-FDC
نویسندگان
شروین اکبری1، رضا درخشان1، عباس رامیار *2
1-
2عضو هیات علمی - مدیر گروه حرارت و سیالات
چکیده مقاله
دی‌الکتروفورسیس، یکی از مکانیزم‌های قدرتمند برای دستکاری ذرات در پلتفرم میکروفلوئیدیک می‌باشد که با استفاده از یک میدان الکتریکی غیریکنواخت می‌تواند ذرات و سلول‌ها را دستکاری کند. این مقاله به بررسی عددی جداسازی ذرات چندگانه از یک مخلوط ناهمگن در یک میکروکانال مستقیم با مکانیزم دی‌الکتروفورسیس می‌پردازد. شبیه‌سازی‌ها با نرم‌افزار کامسول انجام شدند. در ابتدا، با مقایسه شبیه‌سازی حاضر با یک مقاله، حل عددی اعتبارسنجی شد. سپس، پارامترهای هندسی و عملیاتی تاثیرگذار روی جداسازی ذرات از جمله عرض و گپ الکترودهای گسسته، اندازه فاصله الکترود تا انتهای کانال و سرعت متوسط در کانال مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش عرض و گپ الکترودهای گسسته، رنج ولتاژ مورد نیاز اندازه پنجره ولتاژ برای دستیابی به جداسازی مطلوب کاهش می‌یابد. همچنین به ازای یک عرض و گپ مشخص برای الکترودهای گسسته، با افزایش فاصله الکترود آخر تا انتهای کانال، ولتاژ مناسب برای جداسازی کاهش می‌یابد. علاوه براین، افزایش سرعت متوسط در کانال موجب افزایش اندازه پنجره ولتاژ می‌شود. مطابق نتایج، با انتخاب ابعاد مناسب الکترودها، پنجره ولتاژ مناسب برای جداسازی مطلوب ذرات در سرعت متوسط 2000 میکرومتر بر ثانیه 12 الی 17/5 ولت می‌باشد.
کلیدواژه ها
میکروفلوئیدیک، جداسازی میکروذرات، دی‌الکتروفورسیس، میکروکانال
وضعیت: پذیرفته شده