Effect of Surface and Interfacial Tension on the Resonance Frequency of Microfluidic Channel Cantilever
Notice bibliographique
Résumé
The bending resonance of micro-sized resonators has been utilized to study adsorption of analyte molecules in complex fluids of picogram quantity. Traditionally, the analysis to characterize the resonance frequency has focused solely on the mass change, whereas the effect of interfacial tension of the fluid has been largely neglected. By observing forced vibrations of a microfluidic cantilever filled with a series of alkanes using a laser Doppler vibrometer (LDV), we studied the effect of surface and interfacial tension on the resonance frequency. Here, we incorporated the Young-Laplace equation into the Euler-Bernoulli beam theory to consider extra stress that surface and interface tension exerts on the vibration of the cantilever. Based on the hypothesis that the near-surface region of a continuum is subject to the extra stress, thin surface and interface layers are introduced to our model. The thin layer is subject to an axial force exerted by the extra stress, which in turn affects the transverse vibration of the cantilever. We tested the analytical model by varying the interfacial tension between the silicon nitride microchannel cantilever and the filled alkanes, whose interfacial tension varies with chain length. Compared with the conventional Euler-Bernoulli model, our enhanced model provides a better agreement to the experimental results, shedding light on precision measurements using micro-sized cantilever resonators.
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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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».