12450

مطالعه و بررسي نحوه كنترل پديده پخش تيلور در جريان الكترواسمزي داخل ريزكانال ها

1401

دكتر سيد نظام الدين اشرفي زاده

در سال¬هاي اخير، پراكندگي در جريان¬هاي الكتروسينتيكي از جمله الكترواسمز و فشار محور در ميكروكانال¬ها توجه زيادي را به خود جلب كرده است. پديده¬هاي الكتروسينتيكي كه به عنوان حركت نسبي بين محلول الكتروليت و سطوح باردار تحت اعمال يك ميدان الكتريكي خارجي تعريف مي¬شوند، كاربردهاي گسترده¬اي در سامانه¬هاي ريزسيالشي دارند. يكي از جذاب¬ترين پديده¬هاي الكتروسينتيكي، الكترواسمز مي¬باشد كه به عنوان يك مكانيزم اصلي براي تحريك جريان در ريزكانال¬ها به حساب مي¬آيد. در بيش از 90 درصد سامانه¬هاي ريزسيالشي از دو جريان الكترواسمز و فشار محور جهت كنترل سيال استفاده مي¬شود. «پديده پخش تيلور» به عنوان پديده¬اي شناخته مي¬شود كه مولكول¬هاي حل شونده در يك ميكرو/ نانوكانال به دليل كاهش سرعت سيال توسط ديواره¬هاي كانال، تغييراتي را در سرعت سيال در امتداد خطوط جريان به وجود مي¬آورند، كه اين امر دليل اصلي پهن شوندگي باند حل شونده در حال حركت در ميكروكانال مي¬باشد. پخش تيلور نقش مهمي را در بسياري از پديده¬هاي انتقال مانند پراكندگي آلاينده¬هاي غير فعال و افزايش نرخ انتقال حرارت و جرم ايفا مي¬كند. پخش تيلور انتقال جرم را در فرآيندهاي شامل نفوذ و فرارفت توصيف مي¬كند. به عنوان نمونه¬هايي از اين فرآيندها مي¬توان به مكانيزم-هاي فيزيولوژيكي مانند تبادل گاز در ريه¬ها و خون، جريان از ميان محيط متخلخل و تكنيك¬هاي تحليلي مانند كروماتوگرافي و الكتروفورز موئينه اشاره كرد. همچينن اين پديده باعث كاهش عملكرد فرآيندهاي مذكور مي¬شود، لذا كنترل اين نوع از پخش امري بسيار ضروري است. پراكندگي در فرآيندهايي همچون¬ "آزمايشگاه بر روي تراشه" كه در آن انتقال و اختلاط بيشتر نمونه¬ها مورد نياز است، مطلوب مي¬باشد. از اين رو افزايش بازده فرآيندهاي جداسازي و همچنين اختلاط در فضاهاي ريزسيالشي دو موضوع اساسي و حائز اهميت هستند. هدف از انجام اين سمينار استفاده از دانش الكتروسينتيك در سامانه¬هاي ريزسيالشي به منظور شناخت كامل مكانيزم¬ها، روش¬هاي توسعه و كنترل كردن پديده پخش تيلور است. بر اين اساس، ابتدا مفاهيمي در رابطه با الكتروسينتيك و ريزسيالش بررسي شده است. در ادامه مكانيزم¬هاي وقوع پديده پخش تيلور و روش¬هاي موجود جهت كنترل كردن آن مورد بررسي قرار گرفته¬اند و در انتها مقالات مرتبط در زمينه پخش تيلور مرور شده است.

9/27/2023 12:00:00 AM

80188

1402/07/17

Investigation of the Taylor Dispersion in Electroosmotic Flow within Micro/Nanochannelss

الكتروسينتيك , جريان الكترواسمز , ريزسيالش , ميكرو/نانو كانال , پديده پخش تيلور , انتقال جرم

Electrokinetic , Electroosmosis flow , Microfluidics , Micro/nanochannel , Taylor dispersion , Mass transfer