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Enregistrement W4392092716 · doi:10.32920/25274158.v1

Microfluidic Generation of Bulk Nanobubbles

2024· preprint· en· W4392092716 sur OpenAlexaff
Ali Paknahad

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueMinerals Flotation and Separation Techniques
Établissements canadiensToronto Metropolitan University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMicrofluidicsNanotechnologyMaterials science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Microfluidics plays a pivotal role in advancing lab-on-a-chip technologies, offering the potential to create bulk nanobubbles for therapeutic applications. However, the utilization of microfluidics for this purpose has been limited. This dissertation introduces innovative microfluidic techniques aimed at producing uniform bulk nanobubbles and sub-10 μm microbubbles. In the first dissertation objective, I harnessed microbubble shrinkage to create uniform sub-10 μm microbubbles via microfluidic flow-focusing. Microbubbles typically contract as gas escapes and dissolves after formation. I investigated the influence of gas type, concentration, lipid content, and initial microbubble size on shrinkage. Results showed that adjusting lipid concentration and initial microbubble diameter allows precise control over final bubble size. Results from the first objective highlight a key finding: the size range of biomedical microbubbles is no longer limited by the microfluidic orifice width. Instead, the concentration of lipids can now be employed to regulate their diameters. I discovered that using the lipid solution in this thesis requires microbubbles' initial diameter under 10 μm to produce bulk nanobubbles. The second dissertation objective involved optimizing microfluidic flow-focusing to create bulk nanobubbles. This new technique produced nanobubbles with diameters of 170 – 260 nm. Notably, a critical initial microbubble diameter was identified, below which shrinkage behavior significantly altered. Larger initial microbubbles shrank to a stable size as seen earlier. However, those smaller than the critical diameter unexpectedly contracted into nanobubbles, much smaller than anticipated. For the third objective of this dissertation, I presented a new microfluidic technique to generate bulk nanobubbles whose concentrations were more than 23 times higher than those of the flow- focusing bulk nanobubbles. This microfluidic method can generate bubbles with starting diameters of 2 – 10 μm (below the critical diameter discovered in objective 2) that reduce to 100 – 140 nm following shrinking. Bulk nanobubbles created using this approach are more monodisperse than those produced using the flow-focusing method. I expect the new techniques in this thesis to enable controlled and uniform microfluidic production of bulk nanobubbles and microbubbles for diverse applications.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,010

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,001

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.

Tête enseignante Opus0,037
Tête enseignante GPT0,285
Écart entre enseignants0,248 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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