نوع مقاله : پژوهشی

نویسنده

• پریسا محمودی

گروه مهندسی برق، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده

در بسیاری از فرآیندهای بیوشیمیایی، اختلاط موثر نمونه ها در زمان کم مورد نیاز می باشد. لیکن، اختلاط سریع و همگن سیال های مختلف در کانال های میکروفلوئیدیک، به دلیل عدد رینولدز پایین مرتبط با جریال سیال دشوار است. در این مقاله یک میکرومیکسر فعال با هندسۀ نامتقارن جانبی ارائه شده است، که به واسطۀ شکل آن امکان اعمال جریان الکترواسموتیک نزدیک به ورودی و به ویژه در خروجی محفظۀ اختلاط میکسر فراهم می شود. در این پیکربندی، سیال های ورودی به ازای دامنۀ ولتاژهای بسیار کوچک، سریع تر و متمرکزتر تحت تاثیر اختلاط موثر قرار می گیرند. به این ترتیب کیفیت بالاتری از مخلوط آنها در طول محفظۀ اختلاط، تحت تاثیر گرداب های ناشی از تحریک الکترواسموتیک و همچنین لبه های تیز داخل محفظه، جاری می شود. کیفیت اختلاط حاصل بار دیگر به واسطۀ میدان الکتریکی دهانۀ خروجی محفظه، دستخوش تغییر می گردد. این عملکرد سبب کاهش زمان اختلاط موثر، کاهش دامنۀ ولتاژ اعمالی، بهبود شاخص اختلاط و ثبات و پایداری عملکرد میکسر در طول زمان می شود. طبق نتایج شبیه سازی المان محدود، به ازای ولتاژ تحریک 1/0 ولت، زمان اختلاط کمتر از 2 ثانیه و شاخص اختلاط 98/0 می باشد. درنتیجه، این طراحی برای کاربردهای آزمایشگاه بر تراشۀ میکروفلوئیدیک، که ماهیت نمونه ها در میکسرها باید بدون تغییر بماند، بسیار ایمن و کارآمد است.

کلیدواژه‌ها

• میکرومیکسر
• الکترواسموتیک
• الکترود
• غلظت
• شاخص اختلاط