طراحی یک ساختار الکترود نوآورانه برای جداسازی مداوم سه جمعیت از ذرات مختلف با روش دی‌الکتروفورسیس
کد مقاله : 1057-FDC
نویسندگان
محسن باقری1، عباس رامیار *2، رضا درخشان3
1دانشجوی کارشناسی ارشد گرایش تبدیل انرژی دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
2عضو هیات علمی - مدیر گروه حرارت و سیالات
3دانشجوی دکترا تبدیل انرژی دانشگاه صنعتی نوشیروانی
چکیده مقاله
جداسازی ذرات از یک مخلوط ناهمگن با دقت و راندمان بالا، در بسیاری از زمینه‌ها از جمله مهندسی، زیست‌شناسی، پزشکی و شیمی با اهمیت است. در این مقاله، با طراحی یک دستگاه میکروفلوئیدیک حاوی یک ساختار نوآورانه از الکترودهای منحنی، به صورت عددی جداسازی مداوم سه جمعیت از ذرات پلی استایرن بر اساس اندازه با مکانیزم دی الکتروفورسیس بررسی می شود. کانال حاضر، از دو ناحیه تمرکز و جداسازی تشکیل شده است. مخلوطی از ذرات پلی‌استایرن ۵، ۱۰ و ۲۰ میکرومتری پس از ورود به کانال اصلی، ابتدا در بخش تمرکز توسط یک جریان غلاف متمرکز شده و سپس در ناحیه جداسازی، بر اساس اندازه جدا می‌شوند. برای انجام شبیه‌سازی‌های عددی، ابتدا یک حلگر در محیط اپن‌فوم توسعه داده شد. سپس، با مقایسه نتایج شبیه‌سازی با یک کار تجربی، حلگر مورد نظر اعتبارسنجی شد. در ادامه، پارامترهای هندسی و عملیاتی تاثیرگذار روی جداسازی، از جمله انحنای الکترودها، اندازه گپ الکترودها و دبی جریان بررسی شد. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که با افزایش گپ الکترود‌ها، دبی جریان و کاهش شعاع انحنای الکترودها، پنجره ولتاژ افزایش یافته‌ است. همچنین نتایج نشان داد که با انتخاب ساختار الکترودی مناسب، پنجره ولتاژ به‌دست آمده برای جداسازی مطلوب ذرات در دبی ۱/۵ میکرولیتر بر دقیقه، ۱۴ الی ۱۶/۲۵ ولت می‌باشد.
کلیدواژه ها
میکروفلوئیدیک، دی‌الکتروفورسیس، اپن‌فوم، میکروکانال
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر