بررسی عددی جداسازی ذرات چندگانه از یک مخلوط ناهمگن در یک میکروکانال مستقیم با مکانیزم دی­الکتروفورسیس

دی‌الکتروفورسیس، یکی از مکانیزم‌های قدرتمند برای دستکاری ذرات در پلتفرم میکروفلوئیدیک می‌باشد که با استفاده از یک میدان الکتریکی غیریکنواخت می ­تواند ذرات و سلول­ ها را دستکاری کند. این مقاله به بررسی عددی جداسازی ذرات چندگانه از یک مخلوط ناهمگن در یک میکروکانال مستقیم با مکانیزم دی‌الکتروفورسیس می‌پردازد. شبیه­ سازی ­ها با نرم­ افزار کامسول انجام شدند. در ابتدا، با مقایسه شبیه ­سازی حاضر با یک مقاله، حل عددی اعتبارسنجی شد. سپس، پارامترهای هندسی و عملیاتی تاثیرگذار روی جداسازی ذرات از جمله عرض و گپ الکترودهای گسسته، اندازه فاصله الکترود تا انتهای کانال و سرعت متوسط در کانال مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش عرض و گپ الکترودهای گسسته، رنج ولتاژ مورد نیاز اندازه پنجره ولتاژ برای دستیابی به جداسازی مطلوب کاهش می­ یابد. همچنین به ازای یک عرض و گپ مشخص برای الکترودهای گسسته، با افزایش فاصله الکترود آخر تا انتهای کانال، ولتاژ مناسب برای جداسازی کاهش می­ یابد. علاوه براین، افزایش سرعت متوسط در کانال موجب افزایش اندازه پنجره ولتاژ می­ شود. مطابق نتایج، با انتخاب ابعاد مناسب الکترودها، پنجره ولتاژ مناسب برای جداسازی مطلوب ذرات در سرعت متوسط 2000 میکرومتر بر ثانیه 12 الی 5/17 ولت می­ باشد.