پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 41 |
| تعداد شماره‌ها | 1,170 |
| تعداد مقالات | 10,079 |
| تعداد مشاهده مقاله | 18,878,261 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 13,097,162 |
بررسی عددی شاخص اختلاط میکرومیکسر الکترواسموتیک بهبودیافته با استفاده از الکترودهای متمرکز در ساختار هندسی نامتقارن جانبی | ||
| فصلنامه علمی اپتوالکترونیک | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 03 اردیبهشت 1404 | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/jphys.2025.73953.1238 | ||
| 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 | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Numerical Investigation of the Mixing Index for an Enhanced Electroosmotic Micro-Mixer Using Focused Electrodes in a Non-symmetric Lateral Geometry | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Parisa Mahmoudi | ||
| Department of Electrical Engineering, Payame Noor University (PNU), Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Effective mixing of samples is a critical requirement in many biochemical processes. However, achieving fast and homogeneous mixing in microfluidic channels presents significant challenges due to the low Reynolds number characteristic of microscale fluid flows. This study introduces an active micromixer with a non-symmetric lateral geometry that facilitates the application of electroosmotic flow, particularly near the inlet and, most notably, at the outlet of the mixing chamber. In this proposed configuration, input fluids are more rapidly and precisely subjected to efficient mixing, under very low applied voltages. As a result, a higher quality of fluid mixture is achieved throughout the mixing chamber, driven by vortices generated through electroosmotic stimulation as well as the sharp edges within the chamber. Additionally, the mixing quality is further modified by the electric field at the outlet of the mixing chamber. This performance reduces the effective mixing time, minimizes the required voltage amplitude, improves the Mixing Index, and ensures consistent and stable operation over time. According to the finite element simulation results, at an applied voltage of 0.1 volts, the mixing time is less than 2 seconds, and the Mixing Index is 0.98. Consequently, this design is highly safe and efficient for lab-on-a-chip microfluidic applications, where the integrity of the samples within the mixers must remain unchanged. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Micromixer, Electroosmotic, Electrode, Concentration, Mixing Index | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 56 |
||