بررسی عددی جداسازی ذرات بر اساس اندازه در یک میکروکانال منحنی با مکانیزم دی الکتروفورسیس

دی الکتروفورسیس ، یکی از مکانیزمهای قدرتمند برای دستکاری ذرات در پلتفرم میکروفلوئیدیک می باشد. در این مقاله ، با ارائه یک طرح نوآورانه از میکروکانال منحنی حاوی الکترودها روی دیواره های جانبی ، جداسازی پیوسته دو و سه جمعیت از ذرات پلی استایرن با استفاده از مکانیزم دی الکتروفورسیس بررسی شده است . میکروکانال از دو واحد متمرکزسازی و جداسازی تشکیل شدهاست و ذرات پس از ورود به کانال، ابتدا در واحد متمرکزسازی در یک سمت کانال متمرکز می شوند و سپس در ناحیه جداسازی با توجه به اندازه شان از هم جدا می شوند. برای انجام شبیه سازی ، ابتدا یک حلگر در محیط متن باز اپن فوم توسعه داده شد و سپس اعتبارسنجی آن انجام شد. در ادامه تاثیر پارامترهای مختلف هندسی و عملیاتی مانند عرض کانال، زاویه انحنای کانال و ولتاژ اعمالی روی متمرکزسازی و جداسازی ذرات دو جمعیتی (۵ و ۱۰ میکرومتر) و سه جمعیتی (۵، ۷ و ۱۰ میکرومتر) پلی استایرن بررسی شد. نتایج نشان داد با کاهش عرض کانال نیروی دی الکتروفورسیس قوی تری در کانال تشکیل می شود و ذرات برای متمرکزسازی / جداسازی به رنج ولتاژ کمتری نیاز دارند. همچنین با افزایش ولتاژ و نیز زاویه انحنای کانال در بخش جداسازی ، فاصله ذرات جداشده در خروجی افزایش می یابد که اتفاقی مطلوب در جداسازی ذرات است .

Keywords:

میکروفلوئیدیک , دی الکتروفورسیس , جداسازی ذرات , میکروکانال