مطالعه عددی ریزمخلوط کن الکترواسموزی مبتنی بر الکترودهای g شکل

با ظهور تراشه های ریزسیالی در کاربردهای متنوع، نیاز مبرم به بهبود درهم آمیختگی به شکلی موثر و سریع ایجاد شده است. در این مقاله، یک ریزمخلوط کن الکترواسموزی با استفاده از تعدادی الکترود g شکل که با ولتاژ متناوب تحریک می شود طراحی شده است. ریزمخلوط کن پیشنهادی با استفاده از نرم افزار کامسول شبیه سازی شده و تاثیر متغیرهای مختلف ازجمله ولتاژ، فرکانس، تعداد الکترودها و فاصله ی بین قطب های مخالف بر بازدهی درهم آمیختگی سنجیده شده است. با استفاده از نتایج به دست آمده، مدل بهبودیافته ی ریزمخلوط کن پیشنهادی با چهار عدد الکترود، هرکدام با فاصله 6.5 میکرومتر بین قطب های مخالف، ولتاژ 1 ولت و فرکانس 16 هرتز بررسی شده است. نتایج حاصل نشان داده است که این تراشه قادر است به بازدهی درهم آمیختگی بیشتر از 99.7% و سرعت پاسخ دهی 220 میلی ثانیه دست یابد. علاوه بر موارد ذکر شده، ریزمخلوط کن پیشنهادی با توجه به جوانب عملی طراحی شده است که سبب می شود تراشه مذکور بدون نیاز به ادوات ساخت پیچیده قابلیت پیاده سازی در بسترهای آزمایشگاهی را دارا باشد.

numerical study of an electroosmotic micromixer based on g-shaped electrodes

the emergence of microfluidic devices for various applications has created a demand for enhancing the efficiency of the mixing. in this article, an electroosmotic micromixer based on g-shaped electrodes that are excited by ac waveform was designed. the proposed micromixer was simulated using comsol multiphysics and the effects of various parameters including voltage, frequency, distance between electrodes, and the number of electrodes on the mixing efficiency have been characterized. by compiling the obtained results, the performance of the optimized model with four electrodes each having a 6.5 µm distance between their opposite polarities, excited with voltage of 1 v and frequency of 16 hz was evaluated. the results demonstrated that the proposed micromixer was able to achieve a mixing efficiency of over 99.7% with a response time of 220 ms. furthermore, the proposed device was designed regarding practical consideration, enabling the micromixer to be fabricated without the need of sophisticated instruments.