Qui viene presentato un protocollo per la produzione di dispositivi microfluidici a base di vetro utilizzati per generare emulsioni altamente monodisperse con dimensioni di goccia controllate.
Articolo metodologico
Qui viene presentato un protocollo per la produzione di dispositivi microfluidici a base di vetro utilizzati per generare emulsioni altamente monodisperse con dimensioni di goccia controllate.
In questo manoscritto vengono descritti tre diversi protocolli passo-passo per generare gocce di emulsione altamente monodisperse utilizzando microfluidica a base di vetro. Il primo dispositivo è costruito per la generazione di semplici gocce guidate dalla gravità. Il secondo dispositivo è progettato per generare gocce di emulsione in uno schema di coflowing. Il terzo dispositivo è un'estensione del dispositivo di coflowing con l'aggiunta di un terzo liquido che funge da terra elettrica, consentendo la formazione di gocce elettrificate che successivamente si scaricano. In questa configurazione, due dei tre liquidi hanno una conduttività elettrica apprezzabile. Il terzo liquido media tra questi due ed è un dielettrico. Una differenza di tensione applicata tra i due liquidi conduttori crea un campo elettrico che si accoppia con le sollecitazioni idrodinamiche dei liquidi cofluenti, influenzando il processo di formazione del getto e della goccia. L'aggiunta del campo elettrico fornisce un percorso per generare gocce più piccole rispetto ai semplici dispositivi di coflow e per generare particelle e fibre con una vasta gamma di dimensioni.
La generazione controllata di gocce in micron e nanoscala con una distribuzione di dimensioni ridotte è un compito impegnativo. Queste gocce sono di interesse per l'ingegneria di materiali morbidi con molte applicazioni nella scienza e nella tecnologia 1,2,3,4,5,6.
I dispositivi più comuni per l'alto tasso di produzione di gocce sono i miscelatori7 e gli emulsionanti ad ultrasuoni8. Questi metodi s....
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1. Fare semplici gocce
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In questo manoscritto, tre diversi dispositivi sono stati progettati per generare gocce. Abbiamo generato gocce con una dimensione di (3,29 ± 0,08) mm (Figura 4B) e (1,75 ± 0,04) mm (Figura 4C) utilizzando il dispositivo descritto nel passaggio 1. Le gocce di emulsione possono essere generate utilizzando il coflow e i dispositivi di elettro-coflow. Per quest'ultimo, mostriamo il gocciolamento nella Figura 9, mentre le modalità cone-.......
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Il protocollo per fabbricare tre diversi dispositivi a base di vetro è stato descritto sopra. Nel caso del dispositivo per generare semplici gocce, la portata e le proprietà del liquido sono cruciali per generare gocce in modo controllato. Le gocce si formeranno sulla punta nel regime di gocciolamento o alla fine del getto nel regime di getto. Il passaggio dal gocciolamento al getto è parametrizzato dal numero di Weber adimensionale, We23. Questo numero rappresenta il rapporto tra le forze di tens.......
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Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Siamo grati a ACS PRF (sovvenzione 60302-UR9), Agrobio S.L. (contratto n. 311325) e MCIN / AEI / 10.13039 / 501100011033 / FEDER, UE (sovvenzione n. PID2021-122369NB-I00).
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| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| 2-[metossi(polietileneossi)6-9propil] trimetossisilano. | Gelest | SIM6492.7 | |
| Piastrella in ceramica | Sutter | CTS | |
| Glicole etilenico | Fisher | BP230 | Questi possono essere trovati in altre aziende come Sigma-Aldrich |
| Hexane | Sigma- Aldrich | 34859 | Disponibile in altri fornitori |
| ITW Polymers Adhesives Devcon 5 Minute Epoxy Adhesive 25 mL Dev-Tube | Ellsworth | adhesives 470740 | |
| Microforge | Narishige | MF 830 | |
| Estrattore per micropipette | Sutter | P97 | |
| Vetrini per microscopio | Fisher | 12-544-1 | Disponibile in altri fornitori |
| Ago calibro 20, .0255" ID, .0355" OD, 1/2" Long | McMaster | 75165A677 | |
| SDS | Sigma-aldrich | 428015 | Silicone tensioattivo |
| olio | Clearco | PSF-10cSt | Il numero di catalogo corrisponde all'olio con viscosità 10cSt. Diversi oli di viscosità possono essere trovati in questa azienda |
| Span 80 | Fisher | S0060500G | tensioattivo non ionico |
| Capillare in vetro quadrato 2 mm ID (borosillicato, lungo 300 o 600 mm) | VitroCom | S 102 | |
| Capillari in vetro standard, 6 pollici, 2 / 1,12 OD/ID | Strumenti di precisione del mondo | 1B200-6 | Questi possono essere trovati in altre aziende come Sutter o Vitrocom |
| Pompa a siringa | Chemyx | FUSION 100-X | Questo modello ha un buon rapporto qualità/prezzo |
| Siringhe (dipenderà dalla compatibilità con i liquidi) | Fisher | Il numero di catalogo dipenderà dalla dimensione | |
| Trimetossi(ottil)silano | Sigma- Aldrich | 376221 | Disponibile in altri fornitori |
| Tubi (dipenderà dalla compatibilità con i liquidi) | Prodotti scientifici | BB3165-PE/5 | Questo riferimento è per i microtubi in polietilene. La misura corrisponde alla misura dell'ago qui elencata |
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