مشخصات پژوهش

عنوان	بررسی عددی هیدرودینامیک و قابلیت های انتقال جرم جریان Diffusioosmotic در میکرو کانال ها
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	سیلافوذ، الکتروسینتیک، میکروکانال مستطیلی، اثرات اندازه یونی، آب گریزی، انتقال جرم
چکیده	اگرچه ویژگی های منحصر به فرد الکترواسمز باعث استفاده گسترده از سیستم های پمپاژ مبتنی بر این پدیده در سیستم های ریزسیالی شده است، مشکلاتی مثل گرمایش ژول و محدودیت قرارگیری و تماس الکترودها ممکن است مانع استفاده از بکارگیری الکترواسمز در برخی کاربردهای خاص گردد. در پایان نامه حاضر، به قابلیت های پدیده ی سیلافوذ به عنوان یک جایگزین احتمالی پرداخته شده است. در این راستا، استفاده از سطوح آبگریز- فرا آبگریز و غلظت های یونی بزرگ برای رفع مشکل کوچکی سرعت سیلافوذی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین برای اولین بار جریان سیلافوذی در کانال های دوبعدی با انتخاب مقطع مستطیلی- جهت شبیه سازی بهتر کاربردهای واقعی- مورد توجه قرار گرفته است. پس از بررسی هیدرودینامیک جریان سیلافوذی، توجه خود را به قابلیت های انتقال جرم این پدیده معطوف نموده و پخش تیلور ذرات را مورد ارزیابی قرار می دهیم. شبیه سازی های مربوطه با بهره گیری از روش های تحلیلی- شبه تحلیلی، المان محدود و دینامیک مولکولی انجام گرفته است. نتایج نشان می دهد که الگو و جهت جریان در کانال مستطیلی وابستگی شدیدی به نسبت منظر کانال دارد. چنین یافته ای، علاوه بر نشان دادن عدم کارایی کانال شیاری در شبیه سازی مسائل کاربردی، ما را به یک مکانیزم جدید برای کنترل جریان سیلافوذی رهنمون می سازد. نتایج محلول های با غلظت یونی بالا، که برای آنها اثرات اندازه یونی در پتانسیل های بالا اهمیت می یابد، حاکی از تفاوت های بنیادین بین سیلافوذ و پدیده های الکتروسینتیکی کلاسیک همانند الکترواسمز است. برای نمونه، اگرچه همواره اثرات اندازه یونی در الکترواسمز نامطلوب است، اما در مورد سیلافوذ می تواند اثر مثبت داشته و در شرایطی سرعت متوسط را تا دو برابر افزایش دهد. همچنین، برخلاف الکترواسموز، اثرات اندازه یونی حتی در ای-دی-ال های کوچک نیز حذف نمی شوند. چنین تفاوتی در زمینه استفاده از سطوح آبگریز نیز مشاهده می شود به طوری که بر خلاف الکترواسمز که دبی رابطه ای خطی با طول لغزش دارد، حد بالایی برای افزایش دبی سیلافوذی با استفاده از سطوح آبگریز وجود دارد: فقط می توان یک مرتبه بزرگی جریان را افزایش داد. بررسی پخش تیلور ذرات نتایج ارزشمندی از انتقال مرکز جرم آنالیت و تغییرات زمانی باند آنالیت تزریق شده را در اختیار ما قرار می دهد که ما را متقاعد می کند که از سیلافوذ می
پژوهشگران	سید نظام الدین اشرفی زاده (استاد راهنما)، وحید هوشیارگر (دانشجو)، آرمان صادقی (استاد راهنما)