کنترل دبی جرمی در جریان الکترواسمتیک در ریز مجراهای زیستی

حرکت در بخش های وسیله ای در ابعاد میکرون که از یک ریز تراشه ساخته شده است اغلب بسیار آسیب پذیر و گران قیمت است، بنابراین محققین از کار با این وسایل اجتناب می کنند، حتی اگر امکان موفقیت بالایی داشته باشد. یک روش جایگزین برای انتقال سیال در نمونه ها استفاده از اثرات داخلی الکتروجنبشی است. در این نمونه یونهای باردار در محلول تحت تسلط میدان الکتریکی قرار می گیرند. این یونها می توانند همه محلول را به داخل ریز مجرا بکشند و از نقطه ای به نقطه دیگر ببرند. ریز مجرایی که مساله روی آن پیاده شده از جنس سیلیکون است و متشکل از دو صفحه موازی هم می باشد که سیال با شرط عدم لغزش و با فرض معادلات استوکس از بین آن دو صفحه عبور می کند. در این مقاله روشی برای انتقال و کنترل دبی جرمی داخل ریز مجراها ارائه شده که با تغییرات در مقدار پتانسیل ورودی و خروجی می توان مقدار دبی جرمی در ریز مجرا را کنترل کرد. در واقع در یک فاصله ولتاژ های ورودی و خروجی می توان ماکزیمم سرعت را حاصل نمود که در نتیجه میزان حداکثر دبی خروجی و حداکثر بازدهی را از این وسیله به دست آورد. در واقع در این اختلاف پتانسیل بهینه است که می توان سرعتهای خروجی مجراها را تغییر داد تا دبی مشخص و دلخواه از آن نمونه محلول ایجاد گردد. مدل سازی این مسئله با بکارگیری نرم افزار کامسول انجام گرفته و با مقایسه نتایج این تحقیق و نتایج عددی دیگران، تطابق خوبی مشاهده می شود.

Keywords:

جریان الکترواسمتیک , ریزمجرا , کنترل دبی , زتا پتانسیل