طراحي و ساخت المان جداسازي مارپيچ بر روي سيستم هاي مبتني بر ميكروسيالات گريز از مركز

كارشناسي ارشد

چكيده امروزه تمايل بسياري به استفاده از ميكروسيستمهاي تحليلي در زمينهي تشخينهاي مولكولي و ميكروسياالتي وجود دارد چراكه مزايايي مانند فضاي كمب كاهش ميزان مصرف نمونه و مخرفب كاهش زمان تحليل و ... دارند. ميكروسياالت دوراني يك زير شاخه از شاخه ميكروسياالت است كه با بهرهگيري از نيروهاي گريز از مركز باعث حركت سيال در شبكههاي محصور شده در سيستمهاي ديسك شكل دوار ميگردد. اين شبكهها ميتوانند باعث انجام تحليلهاي شيميايي و يا بيولوژيكي و در نهايت منجر به ساخت دستگاهي با قابليت جايگزيني دستگاههاي رايج براي تشخينهاي پزشكي شوند. يكي از پركاربردترين المانهاي بكار رفته در سيستمهاي ميكروسياالتب المان جداسازي ميباشد. از اين المان براي جداسازي ذرات موجود در نمونه با توجه به مشخصاتي مانند مكانيكي )چگالي و اندازه(ب شيمياييب الكتريكي و ... استفاده ميشود. كاربردهاي اين المان در مطالخاتي مانند سرطانهاب جداسازي ذرات متصل به آنتي باديهاي مشخن و ... به وفور به چشم ميآيد. در اين پژوهش روشهاي مختلا جداسازي بر اساس مشخصات مكانيكي و شيميايي بررسي شده و يك روش بهينه براي جداسازي ذرات مختلا براساس اين مشخصات ارائه ميگردد. ايده مطر) شده با بكارگيري يك ميكروكانال مارپيچ شكل بطور همزمان از سه مكانيزم جداسازي )نيروي سانتريفيوژ و كوريوليس ناشي از چرخش ديسك و نيروي سانتريفيوژ ناشي از مارپيچ كانال( در يك شبكه بهره برد و موف به جداسازي 90 درصد ذرات سيليكاي موجود در نمونه گرديد و درنهايت سيالي با خلوص 15/98 درصد جمعآوري شد. نتايج آزمايشها حاكي از آن بود كه افزايش سرعت دوراني و طول كانال مارپيچ باعث بهتر شدن فرايند جداسازي ميگرددو بازدهي را افزايش ميدهد. در گام بخدي براي تحليل بهتر رفتار ذرات درون ميكروكانال شبيهسازي عددي صورت پذيرفت و با نتايج تستهاي تجربي مورد اعتبارسنجي قرار گرفت. نتايج عددي نشان داد افزايش قطر و چگالي ذرات باعث بهبود بخشيدن به فرايند جداسازي ميشود و سرعت خطي حركت ذرات درون كانال با افزايش سرعت دوراني افزايش يافته و در نتيجه آن نيروي كوريوليس افزايش داشته كه سبب باالتر رفتن بازدهي مجموعه ميگردد. بنابراين با تغيير پارامترهاي موجود و بهينهسازي آنها ميتوان ميكروكانال پيشنهادي را با توجه به نياز مجموعه طراحي و در شبكههاي ميكروسيالي بكار گرفت. واژههاي كليدي: ميكروسووياالتب ميكروسووياالت دورانيب آزمايشووگاه روي تراشووهب ميكروكانال مارپيچيب جداسازيب نيروي كوريوليس

191323

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر منوچهر اقبال

بيومكانيك

دكتر مهدي نويدبخش