• Complex
  • Title
  • Keyword
  • Abstract
  • Scholars
  • Journal
  • ISSN
  • Conference
搜索

Author:

申峰 (申峰.) | 张杰 (张杰.) (Scholars:张杰) | 艾明珠 (艾明珠.) | 张越东 (张越东.) | 刘赵淼 (刘赵淼.) (Scholars:刘赵淼)

Abstract:

微流控技术由于具备操控微通道中微小体积流体的能力,已成为操控粒子和细胞的新平台.基于粒子惯性迁移和微凹槽涡胞捕获的粒子分选方法,是一种重要的微流控粒子操控技术.目前,微凹槽容纳的粒子数量不高,制约了该方法的效率.为了提高微凹槽粒子容量,对圆形微凹槽进行结构设计,并利用高速显微成像技术和数值模拟,研究了不同圆形微凹槽的粒子容纳能力.研究发现,相同入口雷诺数(Re=37~555)下,带底腔的圆形微凹槽相较于普通圆形微凹槽容纳的粒子数量提升了 45%,这是因为增加底腔后使得涡流线向下延展,形成更深的"U形"结构,可以容纳更多的粒子;当Re=482 时,带底腔的直径 500 μm的圆凹槽比直径 600 μm的圆凹槽的粒子容量提高了 93.9%,原因是前者凹槽内粒子运动轨道与流线更加吻合,粒子轨道面积与凹槽面积占比达到了 97%;随着Re增加,从侧通道收集到的粒子富集浓度整体呈现先缓慢增大后减小的趋势,收集到的20 μm粒子的最大富集浓度为初始悬浮液的 126.7 倍;不同微凹槽内粒子群的轨道运动受到涡流场特性、粒子物性及粒子间相互作用和壁面限制作用等因素的共同影响.研究结果对微凹槽结构设计和提高粒子分选性能有重要指导意义.

Keyword:

粒子捕获 涡胞 微凹槽 微流控技术 粒子分选

Author Community:

  • [ 1 ] [张杰]北京工业大学数学统计学与力学学院,北京 100124
  • [ 2 ] [艾明珠]北京工业大学数学统计学与力学学院,北京 100124;西安交通大学航天航空学院,机械结构强度与振动国家重点实验室,西安 710049
  • [ 3 ] [刘赵淼]北京工业大学数学统计学与力学学院,北京 100124
  • [ 4 ] [张越东]北京工业大学数学统计学与力学学院,北京 100124
  • [ 5 ] [申峰]北京工业大学数学统计学与力学学院,北京 100124

Reprint Author's Address:

Email:

Show more details

Related Keywords:

Related Article:

Source :

力学学报

ISSN: 0459-1879

Year: 2024

Issue: 5

Volume: 56

Page: 1317-1327

Cited Count:

WoS CC Cited Count:

SCOPUS Cited Count:

ESI Highly Cited Papers on the List: 0 Unfold All

WanFang Cited Count: -1

Chinese Cited Count:

30 Days PV: 7

Online/Total:949/10532864
Address:BJUT Library(100 Pingleyuan,Chaoyang District,Beijing 100124, China Post Code:100124) Contact Us:010-67392185
Copyright:BJUT Library Technical Support:Beijing Aegean Software Co., Ltd.