| طراحی و مطالعه عددی یک میکروکانال سه‌بعدی نوآورانه برای جداسازی سه ذره مختلف با نیروی دی‌الکتروفورسیس |
| کد مقاله : 1096-FDC |
| نویسندگان |
|
فاطمه زهرا امیرخانلو1، عباس رامیار *2، رضا درخشان3 1دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل 2عضو هیات علمی - مدیر گروه حرارت و سیالات 3دانشجوی دکترا - دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل |
| چکیده مقاله |
| در این مقاله، با ارائه یک طرح میکروکانال سه‌بعدی نوآورانه، جداسازی مداوم سه جمعیت از ذرات پلی‌استایرن با انداز‌ه‌های 5، 10 و 20 میکرومتر مورد مطالعه و بررسی قرار می‌گیرد. طرح میکروکانال حاضر از دو ناحیه مختلف شامل ناحیه تمرکز و ناحیه جداسازی تشکیل شده‌است. ذرات پس از ورود به کانال ابتدا توسط یک جریان غلاف در یک سمت کانال متمرکز می‌شوند و سپس در بخش جداسازی که شامل یک ناحیه همگرا شونده حاوی یک جفت الکترود زاویه‌ای در کف است، توسط نیروهای دی‌الکتروفورسیس و درگ متغیر از یکدیگر جدا می‌شوند. برای شبیه‌سازی و بررسی مسیر حرکت ذرات، یک کد در محیط متن باز اپن‌فوم توسعه داده شد و سپس با یک کار تجربی اعتبارسنجی شد. در ادامه، تاثیر پارامترهای تاثیر گذار روی جداسازی ذرات از جمله اندازه ناحیه ورودی کانال و زاویه الکترود و دیواره میکروکانال همگرا مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش عرض کانال در ناحیه ورودی، ولتاژ اعمالی مورد نیاز برای جداسازی مطلوب ذرات کاهش می‌یابد. همچنین، با بررسی زوایای مختلف الکترود و دیواره کانال، مشخص شد در زاویه 30 درجه و دبی جریان 1 میکرولیتر بر دقیقه، بزرگ‌ترین پنجره ولتاژ (10 الی 75/11 ولت) برای جداسازی مطلوب ذرات حاصل می‌شود. |
| کلیدواژه ها |
| میکروفلوئیدیک، دی‌الکتروفورسیس، اپن‌فوم |
| وضعیت: پذیرفته شده |