Dynamics of temperature-actuated droplets within microfluidics
Notice bibliographique
Résumé
Characterizing the thermal behavior of dispersed droplets within microfluidic channels is crucial for different applications in lab-on-a-chip. In this paper, the physics of droplets volume during their transport over a heater is studied experimentally and numerically. The response of droplets to external heating is examined at temperature ranges of 25-90 °C and at different flow rates of the dispersed phase respect to the continuous flow. The results present a reliable prediction of the droplet volume and stability when heating is applied to the droplets at the downstream channel in a quite far distance from the droplets' ejection orifice. Increasing the ratio of flow rate resulted in larger droplets; for instance, the flow ratio of 0.25 produced drops with 40% larger diameter than the flow rate of 0.1. For every 10 °C increase in temperature of the droplets, the droplet diameter increased by about 5.7% and 4.2% for pure oil and oil with a surfactant, respectively. Also, the droplets showed a degree of instability during their transport over the heater at higher temperatures. Adding SPAN 20 surfactant improved the stability of the droplets at temperatures higher than 60 °C. The experimentally validated numerical model helped for systemic analysis of the influence of key temperature-dependence parameters (e.g. surface tension, density and viscosity of both phases) on controlling the volume and stability of droplets. Our findings supported to develop highly functional systems with a predetermined droplets performance under high temperatures up to 90 °C. This report provides a preliminary basis for enhancing the performance of droplet microfluidic systems for digital droplet polymerase chain reaction (ddPCR), continuous flow digital loop-mediated isothermal PCR (LAMP), and droplet-based antibiotic susceptibility testing.
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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 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 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 ».