طراحی، ساخت و مطالعه آزمایشگاهی میکروکانال مارپیچی جداساز ذرات در سیستم های میکروسیالات گریز از مرکز

امروزه تمایل بسیاری به استفاده از میکروسیستم های تحلیلی در زمینه ی تشخیص های مولکولی و میکروسیالاتی وجود دارد چراکه مزایایی مانند فضای کم، کاهش میزان مصرف نمونه و معرف و کاهش زمان تحلیل دارند. میکروسیالات دورانی یک زیر شاخه از حوزه ی میکروسیالات است که با بهره گیری از نیروهای گریز از مرکز باعث حرکت سیال در شبکه های محصور شده در سیستم های دیسک شکل دوار می گردد . این شبکه ها می توانند باعث انجام تحلیل های شیمیایی و یا بیولوژیکی شوند و در نهایت منجر به ساخت دستگاهی با قابلیت جایگزینی دستگاه های رایج برای تشخیص های پزشکی شوند. یکی از پرکاربردترین المان های بکار رفته در سیستم های میکروسیالات، المان جداسازی می باشد. از این المان برای جداسازی ذرات موجود در نمونه با توجه به مشخصاتی مانند مکانیکی، شیمیایی و الکتریکی استفاده می شود. در این پژوهش روش هندسی جدیدی برای جداسازی ذرات معلق در یک نمونه سیال به روش منفعل ارایه شده است. هندسه مارپیچ شکل بکار رفته در این مدل باعث می شود نیروی گریز از مرکز محلی ناشی از انحنای کانال علاوه بر نیروهای گریز از مرکز و کوریولیس ناشی از دوران دیسک به فرایند جداسازی کمک کند. در ابتدا روند جداسازی ذرات در کانال پیشنهادی مطالعه می شود و سپس تاثیر پارامترهای طول کانال و سرعت دوران بر بازدهی المان بررسی می گردد. نتایج حاصل از آزمایش ها بازدهی جداسازی بالای 90 درصد را نشان دادند که حاکی از پتانسیل بالای این المان در فرایند جداسازی می باشد. همچنین مشاهده شد افزایش سرعت دورانی و طول کانال مارپیچ باعث بهتر شدن فرایند جداسازی و افزایش بازدهی می گردد.