بررسی تجربی تولید فوم در میکروچیپ مقیاس میکرو

در دستگاه های آزمایشگاه-روی-یک-تراشه می توان با حجم کمی از سیالات، آزمایش هایی را در مقیاس کوچک، انجام داد. حال اگر این سیال در فاز گازی باشد، گاز می تواند بصورت حباب جابجا و پخش شود. در این مقاله، این مدل از حباب ها که دارای اندازه ای مشخص هستند، در یک دستگاه میکروسیالاتی جریان متمرکز (ساخته شده از PDMS) تولید و بررسی شده است. ساخت دستگاه میکروسیالات با استفاده از لیتوگرافی نرم انجام شده است. هنگامی که تراکم حباب ها در کانال تولید شده به اندازه کافی بالا باشد، حباب ها در تماس با یکدیگر قرار می گیرند که به صورت کریستال فوم جریان می یابند. تنظیم حباب های جریان فوم در کانال میکرو بر حسب نرخ جریان و فشار گاز ورودی مطالعه شده و این وابستگی، رفتارهای دینامیکی اصلی مانند پایداری در جریان فوم را تعیین می کند. در دستگاه جریان متمرکز، دو نوع فوم تر و خشک تولید شده و نتایج نشان می دهد که فشار کاری در بازه 600 تا 700 منجر به رفتار غیر خطی فوم در میکروچیپ میشود. در این حالت، شکل حباب ها بصورت نوسانی تغییر می یابد و در برخی از نرخ جریان ها، 1/0 و 2/0، حباب های تک ردیف و دو ردیف در میکروکانال تولید می شوند. همچنین، تاثیر افزایش نرخ جریان در فشار ثابت که باعث کاهش سایز حباب (از فوم خشک به فوم تر) و تاثیر افزایش فشارکاری در نرخ جریان ثابت که باعث افزایش سایز حباب (از فوم تر به فوم خشک) می شود، مورد بررسی دقیق قرارگرفته است.