Study on the use of dielectrophoresis and electrothermal forces to produce on-chip micromixers and microconcentrators
Notice bibliographique
Résumé
The present study uses the dielectrophoresis (DEP) and electrothermal (ET) forces to develop on-chip micromixers and microconcentrators. A microchannel with rectangular array of microelectrodes, patterned either on its bottom surface only or on both the top and the bottom surfaces, is considered for the analysis. A mathematical model to compute electrical field, temperature field, the fluid velocity, and the concentration distributions is developed. Both analytical and numerical solutions of standing wave DEP (SWDEP), traveling wave DEP (TWDEP), standing wave ET (SWET), and traveling wave ET (TWET) forces along the length and the height of the channel are compared. The effects of electrode size and their placement in the microsystem on micromixing and microconcentrating performance are studied and compared to velocity and concentration profiles. SWDEP forces can be used to collect the particles at different locations in the microchannel. Under positive and negative DEP effect, the particles are collected at electrode edges and away from the electrodes, respectively, irrespective of the position, size, and number of electrodes. The location of the concentration region can be shifted by changing the electrode position. SWET and TWET forces are used for mixing and producing concentration regions by circulating the fluid at a given location. The effect of forces can be changed with the applied voltage. The TWDEP method is the better method for mixing along the length of the channels among the four options explored in the present work. If two layers of particle suspension are placed side by side in the channel, triangular electrode configuration can be used to mix the suspensions. Triangular and rectangular electrode configurations can efficiently mix two layers of particle suspension placed side-by-side and one-atop-the-other, respectively. Hence, SWDEP forces can be successfully used to create microconcentrators, whereas TWDEP, SWET, and TWET can be used to produce efficient micromixers in a microfluidic chip.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».