طراحي و ساخت المان اختلاط ورتكسي براي افزايش كيفيت اختلاط در سيستم هاي مبتني بر ميكروسيالات دوراني

كارشناسي ارشد

امروزه تمايلات زيادي به استفاده از ميكروسيستم‌هاي تحليلي در زمينه تشخيص‌هاي مولكولي و ميكروسيالاتي به دليل نياز به فضاي كم، كاهش ميزان مصرف نمونه و معرف و كاهش زمان تحليل، مي‌باشد. ميكروسيالات دوراني يك زير شاخه از شاخه ميكروسيالات است كه با بهره‌گيري از نيروهاي گريز از مركز باعث حركت سيال در شبكه‌هاي محصورشده در سيستم‌هاي ديسك شكل دوار مي‌گردد. از جمله مهم‌ترين قسمت‌ها در سيستم ميكروسيالات، فرآيند اختلاط مي‌باشد. اختلاط متداول در فرآيندهاي آزمايشگاهي استاندارد ماكروسكوپي، بيشتر توسط به هم زدن، تكان دادن يا ايجاد گردابه انجام مي‌شود. در يك پلتفرم ميكروسيالاتي، اختلاط به‌ سختي انجام مي‌شود. براي حجم‌هاي سيالي در محدوده چند صد نانوليتر تا چند ميلي‌ليتر، اختلاط توسط ديفيوژن خالص نسبتاً غير مؤثر است. با توجه به معايب مخلوط‌كن‌هايي كه فرآيند اختلاط در داخل مخزن ديسك انجام مي‌شود، اين مشكل، پژوهش حاضر را به سمت برطرف كردن آن جهت‌دهي كرد. در اين تحقيق يك مدل جديد مخلوط‌كن براي انجام فرآيند اختلاط در داخل مخزن يك ديسك با روش ساخت آسان، بازدهي بالا و مدت‌زمان كوتاه اختلاط ارائه‌شده است. از ديگر مزيت‌هاي اين مخلوط‌كن نسبت به مخلوط‌كن‌هاي ارائه‌شده در سيستم ميكروسيالات گريز از مركز، اختلاط سيالات با ويسكوزيته بالا مي‌باشد. در مدل ارائه‌شده در اين تحقيق، ديسك مي‌چرخد و آهن‌رباها ثابت مي‌باشد و در اثر ميدان مغناطيسي ناشي از آهن‌رباها، پره‌هاي موجود در مخزن ديسك، مي‌چرخند. از اين مكانيزم براي اختلاط كامل آب با آب همراه با رنگ خوراكي در مدت‌زمان كمتر از 1 ثانيه در سرعت زاويه‌اي 20orpm و سپس اختلاط كامل سيال ويسكوز گليسيرين با آب همراه با رنگ خوراكي در مدت‌زمان كمتر از 2 ثانيه در سرعت زاويه‌اي 20orpm استفاده‌شده است. قدرت اين مخلوط‌كن بسيار بالا بوده و فرآيند اختلاط به‌صورت تكرارپذير انجام مي‌شود.

193080

دانشگاه علم و صنعت ايران

مكانيك

دكتر مهدي نويدبخش - دكتر ساسان آسيايي