31676

ايجاد ميكروكانال فوق آبدوست بر روي پليمر پلي‌متيل‌متاكريلات با استفاده از ليزر كريپتون فلوئوريد

دكترا

فيزيك اتمي و مولكولي

1396

1403/8/28

دكتر بيژن غفاري قمي- دكتر هديه پازوكيان

دكتر محمود ملاباشي

فيزيك

تراشه‌هاي ميكروشاره در واقع آزمايشگاهي در ابعاد ميكرومتري براي آناليز و سنتز مايعات و محلول‌ها هستند. اين تراشه‌ها قادرند مايعاتي كه در مقياس حجمي ميكرو و فمتوليتر در داخل ميكروكانال‌ها محدود شده اند را بصورت كنترل پذيري تغيير و مورد آزمايش و آناليز قرار دهند. آبدوستي اين ميكروكانال‌ها با هدف حذف ميكروپمپ‌ها (كه يكي از پيچيده ترين مولفه‌هاي تراشه‌ها هستند) و بهبود شارش و هدايت جريان در تراشه، در سال‌هاي اخير بسيار مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است. افزايش اين خاصيت در ميكروكانال‌هاي تراشه ميكروشاره، علاوه بر حذف ميكروپمپ از سامانه، به سبب ايجاد امكان شارش مقادير بسيار كم ماده، موجب افزايش بازده تركيب مواد مي‌گردد. در اين پژوهش پس از ايجاد ميكروكانال‌هاي مخصوص تراشه‌هاي ميكروشاره بر روي پليمر پلي متيل متاآكريلات با استفاده از حكاكي ليزر نانوثانيه كريپتون فلوئوريد، با كاهش شاريدگي ليزر به زير آستانه كندگي و اسكن مجدد سطح داخل ميكروكانال، آبدوستي ميكروكانال به شدت افزايش يافت و در نهايت منجر به ايجاد ميكروكانال فوق آبدوست گرديد. علاوه بر دست يابي به ميكروكانال فوق آبدوست بر روي پليمر مدنظر كه هدف اصلي اين پژوهش بود، با بررسي ميكروكانال‌هايي كه در مرحله اوليه تابش ساخته شده بودند، مشخص گرديد كه ميكروكانال‌هاي ساخته شده خاصيت فوق آبگريزي دارند. اين ميكروكانال‌ها نيز، كاربردهاي ويژه‌اي در صنعت داروسازي و پزشكي داشته و اهميت بسزايي در ساخت زيست ميكرو سيستم‌ها (Bio-MEMs) دارند.

1403/09/13

Fabrication of Super-Hydrophilic Microchannel on Polymethylmethacrylate by Krypton Fluoride Laser

1/1/1900 12:00:00 AM

Microfluidic chips are actually a laboratory in micrometer dimensions for the analysis and synthesis of liquids and solutions. These chips are able to controllably change, test and analyze liquids that are limited in micro and femtoliter volume scale inside microchannels. Hydrophilicity of these microchannels with the aim of eliminating micropumps (which are one of the most complex components of chips) and improving the flow and direction of current in the chip, has received much attention from scientists in recent years. The increase of this property in the microchannels of the microfluidic chip, in addition to removing the micropump from the system, increases the efficiency of material composition due to the possibility of the flow of very small amounts of material. In this research, after creating microchannels for microfluidic chips on polymethyl methacrylate polymer using krypton fluoride nanosecond laser ablation, by reducing the laser fluence below the ablation threshold and rescanning the surface inside the microchannel, the microchannel hydrophilicity increased greatly and in finally, it led to the creation of super-hydrophilic microchannels. In addition to achieving a super-hydrophilic microchannel on the considered polymer, which was the main goal of this research, by examining the microchannels that were made in the initial stage of irradiation, it was determined that the made microchannels have super-hydrophobic properties. These microchannels also have special applications in the pharmaceutical and medical industry and are very important in the construction of bio-micro systems (Bio-MEMs).

ميكروكانال فوق آب دوست , ميكروكانال فوق آب گريز , ماشين كاري ليزري , ليزر نانوثانيه , تراشه ميكروشاره پليمري

Superhydrophilic microchannel , Superhydrophobic microchannel , Laser machining , Nanosecond laser , Polymer Microfluidic chip

Mitra Vesal

Dr.Bijan Ghafary- Dr. Hedieh Pazokian