شبیه‌سازی زنجیره پلیمری دوسرگیردار در میکروکانال با استفاده از روش دینامیک ذرات اتلافی

در این مقاله، از روش دینامیک ذرات اتلافی جهت شبیه‌سازی زنجیره پلیمری دوسر گیردار در یک میکروکانال با توجه به حرکت سیال توسط میکروپمپ الکرواسموتیک و اثر پارامترهای موثر بر جابجایی زنجیره پلیمری بررسی خواهد شد. از آنجایی که در این شبیه‌سازی سیال توسط ریز پمپ براساس قاعده جریان الکترواسموتیک رسانش شده، پارامترهای متاثر همانند پارامتر اثر غلظت یونی، میدان الکتریکی اعمال شده، اثر جنس سطح یا زتا پتانسیل بررسی و تحلیل و اعتبار سنجی شده است. در ادامه، یک زنجیره پلیمری در کانال قرار داده شده بصورتی که دو انتهای آن ثابت می‌باشد و جریان سیال سبب خواهد شد که زنجیره پلیمری جابجا شود. نشان داده می‌شود که میزان جابجایی زنجیره علاوه بر متاثر بودن از پارامترهای جریان الکترواسموتیک به پارامترهای اصلی زنجیره پلیمری همانند تعداد گوی‌ها و خاصیت الاستیسه مابین گوی‌ها بستگی داشته و بهترین پارامتر کنترل و همچنین جهت حرکت زنجیره پلیمر در حین عملکرد، میدان الکتریکی است. نشان داده شده است که با تغییر میدان الکتریکی از 50 به 150 ولت بر متر بازای 20 گوی میزان جابجایی زنجیره دوبرابر افزایش نموده در حالی که اگر تعداد گوی ها به 40 عدد اضافه شود در ولتاژ 100 ولت بر متر میزان جابجایی حدود 3 برابر افزوده خواهد شد. همچنین اثر موقعیت نصب نیز بررسی شده و نشان داده شده است با تغییر موقعیت نصب از مختصاد عمودی 4 و 4 به 9/5 و 9/5 میکرومتر، بازای جابجایی زنجیره یکسان، میزان میدان الکتریکی به نصف کاهش یافته و میزان نوسان کمتر میشود.

Simulation of Fixed Two Ends Micro Polymer Chain in Microchannel Using Dissipative Particle Dynamics

In this paper, DPD method is used to simulate the polymer chain in a micrometers channel with respect to electrosomalic micro pump and the influence of the effective parameters on the displacement of the polymeric chain will be investigated. Also, The effective parameters are validated. In the following, a two fixed ends polymeric chain is placed in the channel and the fluid flow will cause the polymer chain to move. It is shown that the amount of variation of the chain in addition to the influence of the parameters of the electroosmotic current on the main parameters of the polymer chain is the same as the number of beads and the elastic property between the beads, and the best control parameter as well as the direction of movement of the polymer chain during operation is the electric field. It has been shown that with the change of electric field from 50 to 150 V / m, the amount of chain movement would be twice, while if the number of beads is added to 40, at electric field of 100 V / m, the displacement rate will be increased approximately 3 times. Also, the effect of the position of the installation has been checked and shown by changing the position of the installation from the vertical coordinates 4 and 4 to 9.5 and 9.5 micrometer, with consideration of the same chain movement, the electric field strength decreased by half, and the amount of oscillation decreases.