طراحی و بهینه سازی میکروکانال های مبتنی برسامانه Lab-on-Disk جهت جداسازی ذرات در ریزسیالات

فناوری های مبتنی بر ریزسیالات با بهره گیری از خواص ویژه ی سیالات در ابعاد میکرو و نانو، از طریق کاهش هزینه ها و زمان انجامآزمایش ها، جایگاه ویژه ای را در کاربردهای مختلف در زمینه های تحقیقاتی، درمانی، زیست شناسی و پزشکی به خود اختصاص داده اند.با توجه به مزایای فراوان سامانه های میکروسیالی و همچنین انعطاف پذیری بالای آنها برای تولید ساختارهای جدید، آشنایی و ایجاداین فناوری امری ضروری به نظر می رسد. فناوری سامانه های ریزسیالاتی مبتنی بر نیروی گریز از مرکز که آزمایشگاه روی لوحفشرده نیزخوانده می شود، فناوری است که در آن ریزتراشه روی سطح لوح فشرده قرار داده می شود و سیال با استفاده از نیروی گریزاز مرکز که در اثر چرخه لوح فشرده به وجود می آید، در داخل تراش حرکت می کند.در این مقاله طراحی و بهینه سازی میکروکانال های مبتنی برسامانه Lab-on-Disk جهت جداسازی ذرات انجام شده است. با استفادهاز نرم افزار کامسول سه ذره با قطرهای 1، 3 و 4 میکرون و به تعداد 50 عدد برای آزمون انتخاب شده است. افزاره شامل دو منبع ورودی جهت ورود ذرات و بافر ، یک کانال مستقیم، کانال منحنی و سه انشعاب مجزا برای جدا سازی سه نوعذره می باشد. مطالعه اثر سرعت چرخه لوح فشرده، تغییر اندازه ناحیه منحنی شکل ، بررسی فاصله بین انشعابات جداسازی مواردیاست که دراین پایان نامه انجام شده است. نتایج نشان داده است که بهترین بازده در سرعت چرخه 2000 دور بردقیقه است. شعاعناحیه منحنی در اندازه های مختلف بررسی شد و در نهایت شعاع 9 میلیمتر برای افزاره انتخاب شد. محل قرار گرفتن کانال های انشعاب(مخازن جداسازی) در طول مسیر کانال بررسی و نشان داد که هرچه ذرات بزرگتر باشند در فاصله نزدیک تر به منبع ورودی و ذراتریزتردورتراز منبع ورودی باید جمع آوری شوند. زمان جداسازی 4.9 ثانیه بدست آمد.

Keywords:

ریزسیالات , افزاره گریزازمرکز , دیسک میکروسیالی , آزمایشگاه روی لوح فشرده Lab On Disk