Name: Analiza niejednorodności mieszania w urządzeniu mikroprzepływowym za pomocą mikroskalowej techniki Schliarenna (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-06-12T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 12 s
Description: Poznaj mikroskalową technikę Schlierenna do nieinwazyjnego pomiaru gradientów stężenia w mikroprzepływowych układach. Metoda umożliwia wizualizację niejednorodności mieszania w czasie rzeczywistym poprzez kalibrację i analizę obrazów.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ta praca była wspierana przez Ministerstwo Nauki i Technologii Tajwanu w ramach grantu o numerze 101-2221-E-002-064-MY3.

1. Produkcja urządzenia mikroprzepływowego
<ol>
	<li>Użyj oprogramowania do tworzenia układów graficznych (np. AutoCAD), aby narysować kontur mikrokanału T. W przypadku mikrokanału T dwa kanały zasilające mają szerokość 90 μm i długość 2 500 μm, a kanał konfluencji ma szerokość 180 μm i długość 3 000 μm. Podłącz koniec każdego kanału do pojedynczego okręgu o średnicy 1 100 μm.</li>
	<li>Zaznacz odpowiednio "przezroczysty" i "ciemny" dla ekspozycji i zakrytych obszarów. W przypadku fotorezystu ujemnego (np. SU-8) kształt mikrokanału T jest "przezroczysty", a otoczenie jest "ciemne".</li>
	<li>Użyj laserowego generatora wzorów o długości fali 442 nm i minimalnym rozmiarze elementu 2 μm, aby przenieść wzór mikrokanału T na fotomaskę chrom na szkle.</li>
	<li>Użyj fotomaski, podłoża (np. jednostronnie polerowanej płytki silikonowej) i trwałego fotorezystu epoksydowego (np. SU-8), aby wykonać formę w standardowym procesie litografii. Warstwa fotorezystu ma grubość 55,2 μm. Ogólnie rzecz biorąc, grubość fotorezystu powinna być cieńsza niż głębokość korelacji soczewki obiektywu17-19.</li>
	<li>Użyj formy i przezroczystego materiału, takiego jak polidimetylosiloksan (PDMS), aby wytworzyć T-microchannel20.</li>
	<li>Do połączenia hydraulicznego użyj rurki ze stali nierdzewnej o średnicy zewnętrznej 2 mm, aby przebić otwory przelotowe wyrównane z okrągłymi wzorami na PDMS.</li>
	<li>Powierzchnie PDMS i szkiełka należy traktować plazmą tlenową o mocy 60 W przez 30 sekund. Przymocować PDMS do szkiełka podstawowego. Utlenione powierzchnie obu materiałów tworzą silne wiązanie. Umieścić połączoną strukturę PDMS na płycie grzejnej na 5 minut w temperaturze 120 °C.</li>
	<li>Włóż rurki teflonowe do wybitych otworów w celu podłączenia płynnego.</li>
</ol>
2. Konfiguracja eksperymentalna
<ol>
	<li>Zbuduj mikroskalowy system Schlièrena z modulacyjnego mikroskopu kontrastowego Hoffmana, usuwając płytkę szczelinową w przedniej płaszczyźnie ogniskowej kondensatora i zastępując modulator krawędzią noża w tylnej płaszczyźnie ogniskowej obiektywu 5X3. Głębokość korelacji, która zależy od apertury numerycznej obiektywu17-19, powinna być wystarczająca do pokrycia całej głębokości urządzenia mikroprzepływowego. Powierzchnia krawędzi noża jest czerniona anodowym tlenkiem glinu w celu zmniejszenia jej współczynnika odbicia.</li>
	<li>Zamontuj szybką kamerę do tubusu okularowego mikroskopu za pomocą adaptera C-mount. Ustaw kamerę skierowaną w stronę ścieżki optycznej mikroskopu przez rozdzielacz wiązki. Podłącz kamerę do komputera stacjonarnego za pomocą Ethernet. Ustaw korekcję gamma na 1 dla kamery, tak aby jej odczyt skali szarości był proporcjonalny do luminancji wejściowej.</li>
	<li>Włącz źródło światła. Aby uniknąć nadmiaru ciepła, należy stosować oświetlenie LED (dioda elektroluminescencyjna).</li>
	<li>Użyj oprogramowania do przetwarzania obrazu (np. funkcji imread w MATLAB), aby uzyskać wartości skali szarości uzyskanego obrazu. Usuń krawędź noża, dostosuj oświetlenie, przysłonę i czas naświetlania tak, aby średni odczyt obrazu w skali szarości był o około 10% mniejszy niż wartość maksymalna. Oznacza to intensywność tła dla odcięcia 0% i używamy wartości 230 dla obrazu 8-bitowego.</li>
	<li>Włóż krawędź noża, aby całkowicie zablokować padające światło. Zapisz średni odczyt obrazu w skali szarości. Oznacza to intensywność tła dla 100% odcięcia, a wartość wynosi około 15 dla obrazu 8-bitowego.</li>
	<li>Dostosuj położenie krawędzi noża w taki sposób, aby średni odczyt skali szarości uzyskanego obrazu leżał pośrodku wartości odcięcia 0% i 100%. Teraz stopień odcięcia jest ustawiony na 50%.</li>
	<li>Przygotować dwie przezroczyste ciecze o znanych współczynnikach załamania światła21, które są całkowicie mieszalne ze sobą jako składniki. Aby ocenić zależność współczynnika załamania światła od stężenia mieszaniny, należy zapoznać się z literaturą21 lub skorzystać z równania Gladstone'a-Dale'a22. Jeśli krzywa jest nieliniowa w całym zakresie, wybierz inne składniki płynu. Następnie należy wybrać wyznaczoną kompozycję, poniżej której współczynnik załamania światła roztworu zmienia się liniowo wraz ze stężeniem. Na przykład jako płyny robocze należy użyć rozcieńczonego wodnego etanolu o ułamku masowym 0,05 i wody.</li>
	<li>Umieść mikrokanaliek T na stoliku z próbką. Ułóż mikrokanał T tak, aby kanał zlewający się był równoległy do krawędzi noża (Rysunek 1).</li>
	<li>Przygotować dwie identyczne strzykawki: strzykawkę A napełnia się płynem roboczym, który służy jako płyn odniesienia (wodą), a strzykawkę B napełnia się drugim płynem roboczym (rozcieńczony wodny roztwór etanolu). Rozmiar strzykawki zależy od pożądanego natężenia przepływu Q i specyfikacji pompy strzykawkowej: Q = πd2V/4, gdzie d jest średnicą wewnętrzną strzykawki, a V jest prędkością tłoka. Pulsacji przepływu zwykle można zapobiec, wybierając małą strzykawkę w celu zwiększenia V23.</li>
	<li>Zebrać płyn wylotowy z mikrokanału T do zlewki. Upewnij się, że rurka wylotowa teflonu jest przymocowana do ścianki zlewki, a jej koniec znajduje się poniżej poziomu cieczy w zlewce, aby uniknąć wibracji, które byłyby spowodowane odrywaniem się kropli.</li>
</ol>
3. Kalibracja
<ol>
	<li>Zdobądź obrazy mieszania dwóch płynów i obrazy referencyjne.
	<ol>
		<li>Przy danej liczbie Reynoldsa Re ustaw natężenie przepływu pomp strzykawkowych, Q. Q oblicza się z Q = μ(W+D)Re/4ρ, gdzie μ i ρ to lepkość i gęstość płynu roboczego, a W i D to odpowiednio szerokość i głębokość kanału konfluencji mikrokanału T.</li>
		<li>Naładować jedną pompę strzykawką A, a drugą pompę strzykawką B. Połączyć dwa wloty mikrokanału T ze strzykawką A i strzykawką B za pomocą rurki teflonowej. Uruchomić pompy strzykawkowe, aby dostarczyć płyny robocze do mikrokanału T przy identycznych natężeniach przepływu objętościowego.</li>
		<li>Poczekaj, aż ustabilizuje się stały przepływ. Warunek stałego przepływu jest definiowany przez pojawienie się stacjonarnego wzoru Schlierena.</li>
		<li>Użyj oprogramowania sterowanego kamerą, aby nagrać dwadzieścia klatek miksowania płynów z szybkością 30 kl./s.</li>
		<li>Zatrzymać pompę, która jest załadowana strzykawką B. Płyn odniesienia (wodę) należy pompować tylko przez jeden wlot do kanału zbiegowego mikrokanału T ze stałą prędkością.</li>
		<li>Poczekaj, aż zostanie osiągnięty stan stałego przepływu i nie zostanie zaobserwowany wzór Schlierena.</li>
		<li>Użyj oprogramowania sterowanego kamerą, aby wykonać obraz referencyjny, gdy w mikrokanale T nie występuje niejednorodność optyczna. Nagrywaj dwadzieścia klatek z szybkością 30 kl./s.</li>
		<li>Powtórzyć 3.1.1 do 3.1.7 przy różnych liczbach Reynoldsa: Re = 1, 5, 10, 20 i 50, tak aby w obszarze zbiegu mikrokanału T24 nie pojawiła się żadna złożona struktura przepływu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Użyj oprogramowania do przetwarzania obrazu, aby podzielić uzyskany obraz I(i, j) przez obraz referencyjny I0(i, j)25, gdzie i i j są indeksami pikseli.</li>
	<li>Wykorzystaj pakiet CFD (Computational Fluid Dynamics) do symulacji mieszania wyznaczonych płynów w mikrokanale T.
	<ol>
		<li>Skonstruuj trójwymiarowy model geometrii mikrokanału T. Dyskretyzuj domenę przepływu w ustrukturyzowane siatki. Aby zwiększyć dokładność, zastosuj drobniejszą siatkę w zbiegu i centralnym obszarze mikrokanału T.</li>
		<li>Przypisz właściwości fizyczne płynów i ustal warunki brzegowe do dziedziny przepływu. Podczas procesu rozwiązywania należy określić współczynnik dyfuzji zależny od stężenia na podstawie stężenia uzyskanego w ostatniej iteracji26 w celu aktualizacji stężenia lokalnego.</li>
		<li>Zbadaj czułość obliczonych wyników, wykonując badanie siatki27.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Dla każdego węzła (xi, yi) na płaszczyźnie xy, użyj narzędzia do przetwarzania końcowego CFD, aby przyjąć średnie wartości pola koncentracji na głębokości kanału według reguły trapezowej: w(xi, yj) = {∑k [w(xi, yj, zk) + w(xi, yj, zk+1)]∙(zk+1 - zk)/2}/D28, gdzie D jest głębokością kanału. Użyj centralnego schematu różnicowego, aby obliczyć pochodną stężenia w odniesieniu do kierunku strumienia poprzecznego: (∂w/∂y)i, j = [w(xi, yj+1) - w(xi, y j-1)]/(yj+1 - yj-1).</li>
	<li>Zarówno dla gradientów dodatnich, jak i ujemnych, wyodrębnić stosunek wartości skali szarości I/I0 (uzyskanych w ppkt 3.2) i gradientu ułamka masowego ∂w/∂y (otrzymanego w ppkt 3.4) w określonych miejscach, takich jak y = 0 (linia środkowa, kierunek strumieniowy) lub różne podane x (kierunek poprzeczny).</li>
	<li>Wykreśl wyniki i określ zależność między I/I0 a ∂w/∂y, I/I0 = C1∂w/∂y + C2 (C1 i C2 są stałymi), z regresją liniową.</li>
</ol>
4. Kwantyfikacja
<ol>
	<li>Powtórz kroki od 3.1 do 3.2 dla mieszania w docelowym urządzeniu mikroprzepływowym. Głębokość docelowego urządzenia mikroprzepływowego powinna być identyczna lub zbliżona do głębokości mikrokanału T. Jeśli spodziewane jest niestabilne zjawisko, zamiast tego pobierz klip wideo (sekwencję obrazów) w kroku 3.1.4. Liczba klatek na sekundę powinna być wystarczająco wysoka, aby wyraźnie określić dynamikę przepływu przejściowego, a czas ekspozycji powinien być identyczny z wartością użytą w 2.4, 2.5, 3.1.4 i 3.1.7.</li>
	<li>Użyj zależności uzyskanej w kroku 3.6, aby przeliczyć stosunek wartości skali szarości do gradientu ułamka masowego w docelowym urządzeniu mikroprzepływowym.</li>
</ol>

<ol><li>Merzkirch, W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMerzkirch%2C+W+%22Flow+Visualization%22">Flow Visualization</a>. , Academic Press. New York. (1974).</li>
<li>Settles, G. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSettles%2C+GS+%22Schlieren+and+Shadowgraph+Techniques%22">Schlieren and Shadowgraph Techniques</a>. , 2nd edn, Springer. New York. (2001).</li>
<li>Sun, C. -l, Hsiao, T. -h <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+analysis+of+microfluidic+mixing+using+microscale+schlieren+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Microfluidics+and+Nanofluidics%22%5BJournal%5D)">Quantitative analysis of microfluidic mixing using microscale schlieren technique.</a> Microfluidics and Nanofluidics. 15 (2), 253-265 (2013).</li>
<li>Sun, C. -l, Sun, C. -Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effective+mixing+in+a+microfluidic+oscillator+using+an+impinging+jet+on+a+concave+surface%5BTitle%5D)+AND+%22Microsystem+Technologies%22%5BJournal%5D)">Effective mixing in a microfluidic oscillator using an impinging jet on a concave surface.</a> Microsystem Technologies. , (2011).</li>
<li>Strook, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chaotic+mixer+for+microchannels%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Chaotic mixer for microchannels.</a> Science. 295 (5555), 647-651 (2002).</li>
<li>Wheat, P. M., Posner, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantifying+mixing+using+equilibrium+reactions%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+of+Fluids%22%5BJournal%5D)">Quantifying mixing using equilibrium reactions.</a> Physics of Fluids. 21 (3), 037101(2009).</li>
<li>Liu, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Passive+mixing+in+a+three-dimensional+serpentine+microchannel%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Microelectromechanical+Systems%22%5BJournal%5D)">Passive mixing in a three-dimensional serpentine microchannel.</a> Journal of Microelectromechanical Systems. 9 (2), 190-197 (2000).</li>
<li>Munson, M. S., Yager, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simple+quantitative+optical+method+for+monitoring+the+extent+of+mixing+applied+to+a+novel+microfluidic+mixer%5BTitle%5D)+AND+%22Analytica+Chimica+Acta%22%5BJournal%5D)">Simple quantitative optical method for monitoring the extent of mixing applied to a novel microfluidic mixer.</a> Analytica Chimica Acta. 507 (1), 63-71 (2004).</li>
<li>Bradfield, W. S., Sheppard, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microschlieren-a+technique+for+the+study+of+details+in+compressible+flow%5BTitle%5D)+AND+%22Aero%2FSpace+Engineering%22%5BJournal%5D)">Microschlieren-a technique for the study of details in compressible flow.</a> Aero/Space Engineering. 5 (18), 37-56 (1959).</li>
<li>Scroggs, S. D., Settles, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+experimental+study+of+supersonic+microjets%5BTitle%5D)+AND+%22Experiments+in+Fluids%22%5BJournal%5D)">An experimental study of supersonic microjets.</a> Experiments in Fluids. 21, 401-409 (1996).</li>
<li>Phalnikar, K. A., Alvi, F. S., Shih, C. 31st AIAA Fluid Dynamics Conference & Exhibit. , Anaheim, California. (2001).</li>
<li>Phalnikar, K. A., Kumar, R., Alvi, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experiments+on+free+and+impinging+supersonic+microjets%5BTitle%5D)+AND+%22Experiments+in+Fluids%22%5BJournal%5D)">Experiments on free and impinging supersonic microjets.</a> Experiments in Fluids. 44 (5), 819-830 (2008).</li>
<li>Micro-schlieren characterization of a high momentum micro-fluidic actuator. Naughton, J. W., Bishop, D. S., Walrath, D. E., Lindberg, W. R. 22rd AIAA Aerodynamic Measurement Technology and Ground Testing Conference, St. Louis, MS, USA, , The American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA). (2002).</li>
<li>Chen, H. -M., Wu, H. -W., Lee, J. -N., Ting, C. -C. 23th National Conference of the Chinese Society of Mechanical Engineers. , YongKang, Tainan, Taiwan. (2006).</li>
<li>Davidson, G. P., Emmony, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+schlieren+probe+method+for+the+measurement+of+the+refractive+index+profile+of+a+shock+wave+in+a+fluid%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physics+E%3A+Scientific+Instruments%22%5BJournal%5D)">A schlieren probe method for the measurement of the refractive index profile of a shock wave in a fluid.</a> Journal of Physics E: Scientific Instruments. 13, 92-97 (1980).</li>
<li>Xie, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Schlieren+confocal+microscopy+for+phase-relief+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Letters%22%5BJournal%5D)">Schlieren confocal microscopy for phase-relief imaging.</a> Optics Letters. 39, 1238-1241 (2014).</li>
<li>Inoué, S., Spring, K. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aInou%C3%A9%2C+S+%22Video+Microscopy%3A+The+Fundamentals%22">Video Microscopy: The Fundamentals</a>. , 2nd edn, Plenum Press. New York. (1997).</li>
<li>Meinhart, C. D., Wereley, S. T., Gray, M. H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Volume+illumination+for+two-dimensional+particle+image+velocimetry%5BTitle%5D)+AND+%22Measurement+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Volume illumination for two-dimensional particle image velocimetry.</a> Measurement Science and Technology. 11 (6), 809-814 (2000).</li>
<li>Olsen, M. G., Adrian, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Out-of-focus+effects+on+particle+image+visibility+and+correlation+in+microscopic+particle+image+velocimetry%5BTitle%5D)+AND+%22Experiments+in+Fluids%22%5BJournal%5D)">Out-of-focus effects on particle image visibility and correlation in microscopic particle image velocimetry.</a> Experiments in Fluids. 29 (1), S166-S174 (2000).</li>
<li>Friend, J., Yeo, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+microfluidic+devices+using+polydimethylsiloxane%5BTitle%5D)+AND+%22Biomicrofluidics%22%5BJournal%5D)">Fabrication of microfluidic devices using polydimethylsiloxane.</a> Biomicrofluidics. 4 (2), 026502(2010).</li>
<li>Wohlfarth, C. Landolt-Börnstein: Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWohlfarth%2C+C+%22Optical+Constants%3A+Refractive+Indices+of+Pure+Liquids+and+Binary+Liquid+Mixtures+%28Supplement+to+III%2F38%29%22">Optical Constants: Refractive Indices of Pure Liquids and Binary Liquid Mixtures (Supplement to III/38)</a>. Lechner, M. D. 47, Springer. Berlin. (2008).</li>
<li>Heller, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Remarks+on+refractive+index+mixture+roles%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Remarks on refractive index mixture roles.</a> Journal of Physical Chemistry. 69 (4), 1123-1129 (1965).</li>
<li>Korczyk, P. M., Cybulski, O., Makulska, S., Garstecki, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+unsteadiness+of+the+rates+of+flow+on+the+dynamics+of+formation+of+droplets+in+microfluidic+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Effects of unsteadiness of the rates of flow on the dynamics of formation of droplets in microfluidic systems.</a> Lab on a Chip. 11 (1), 173-175 (2011).</li>
<li>Dreher, S., Engler, M., Kockmann, N., Woias, P. Theoretical and experimental investigations of convective micromixers and microreactors for chemical reactions. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDreher%2C+S+%22Micro+and+Macro+Mixing%3A+Analysis%2C+Simulation+and+Numerical+Calculation%22">Micro and Macro Mixing: Analysis, Simulation and Numerical Calculation</a>. Bockhorn, H., Mewes, D., Peukert, W., Warnecke, H. .-J. , Springer-Verlag. Berlin, Germany. (2010).</li>
<li>Huang, C. Y., Gregory, J. W., Sullivan, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Modified+schlieren+technique+for+micro+flow+visualization%5BTitle%5D)+AND+%22Measurement+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">A Modified schlieren technique for micro flow visualization.</a> Measurement Science & Technology. 18 (5), N32-N34 (2007).</li>
<li>Tyn, M. T., Calus, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature+and+concentration+dependence+of+mutual+diffusion+coefficients+of+some+binary+liquid+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemicaland+Engineering+Data%22%5BJournal%5D)">Temperature and concentration dependence of mutual diffusion coefficients of some binary liquid systems.</a> Journal of Chemicaland Engineering Data. 20 (3), 310-316 (1975).</li>
<li>Celik, I. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Procedure+for+estimation+and+reporting+of+uncertainty+due+to+discretization+in+CFD+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Fluids+Engineering%22%5BJournal%5D)">Procedure for estimation and reporting of uncertainty due to discretization in CFD applications.</a> Journal of Fluids Engineering. 130 (7), 078001(2008).</li>
<li>Tasić, A. Ž, Djordjević, B. D., Grozdanić, D. K., Radojković, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+mixing+rules+in+predicting+refractive+indices+and+specific+refractivities+for+some+binary+liquid+mixtures%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemical+and+Engineering+Data%22%5BJournal%5D)">Use of mixing rules in predicting refractive indices and specific refractivities for some binary liquid mixtures.</a> Journal of Chemical and Engineering Data. 37 (3), 310-313 (1992).</li>
<li>A comparison of coarse-resolution numerical simulation with experimental measurements of wind turbine aerodynamic performance. Hsiao, P. -J., Chen, S. -T., Hsiao, T. -H., Sun, C. -l 37th National Conference on Theoretical and Applied Mechanics & The 1st International Conference on Mechanics, , ScienceDirect. Hsinchu, Taiwan. (2013).</li>
<li>Sun, C. -l, Huang, C. -Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microscale+schlieren+visualization+of+near-bubble+mass+transport+during+boiling+of+2-propanol%2Fwater+mixtures+in+a+square+capillary%5BTitle%5D)+AND+%22Experiments+in+Fluids%22%5BJournal%5D)">Microscale schlieren visualization of near-bubble mass transport during boiling of 2-propanol/water mixtures in a square capillary.</a> Experiments in Fluids. 55 (7), 1778(2014).</li>
<li>Panigrahi, P. K., Muralidhar, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPanigrahi%2C+PK+%22Schlieren+and+Shadowgraph+Methods+in+Heat+and+Mass+Transfer%22">Schlieren and Shadowgraph Methods in Heat and Mass Transfer</a>. , Springer. New York. (2012).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

W przypadku mieszania fluidycznego w urządzeniu mikroprzepływowym, technika Schlierena w mikroskali jest w stanie zmierzyć wielkość gradientu stężeń poprzez ilościowe określenie zmiany natężenia światła. Ponieważ zasada tej techniki opiera się na wykrywaniu naprzemiennego rozchodzenia się światła, płyny robocze i urządzenie mikroprzepływowe muszą być przezroczyste dla padającego światła. Ponadto protokół wymaga liniowej zależności między współczynnikiem załamania światła roztworu a jego składem, tak aby niezbędna była ws...

Mieszanie płynów to ważny problem, który występuje w wielu procesach przemysłowych i systemach biologicznych. Wraz z pojawieniem się mikrofluidyki, mieszanie w mikroskali przyciągnęło wiele uwagi ze względu na wyzwanie związane z dominacją dyfuzji wśród mechanizmów transportu masowego. Ponieważ zaprojektowanie skutecznego mikromiksera wymagało walidacji ilościowej, opracowano kilka metod pomiarowych5-7. Niemniej jednak trójwymiarowa struktura, powszechnie spotykana w wydajnych mikromieszalnikach5, wymaga dokładniejszego odwzorowania pola koncentracji, którego nie zapewniają powszechne techniki pomiarowe. Ze względu na granicę kąta widzenia8 lub kinetykę reakcji6 wyżej wymienione metody mogą dawać mylące wyniki, które nie uwzględniają prawidłowo jednorodności mieszaniny.
Dla optycznie przezroczystych płynów mieszających się w optycznie przezroczyste mikrostruktury, technika schlierena w mikroskali3,9-14 stanowi atrakcyjną alternatywę do analizy niejednorodności mieszania. W przeszłości technika Schlierena w mikroskali była najczęściej stosowana do wizualizacji przepływu ściśliwego9-13,15 lub gradientu fazowego16. Technika Schlierena w mikroskali korzysta zarówno z prostego układu optycznego, jak i wysokiej czułości i umożliwia nie tylko nieinwazyjne badanie określonej cechy przepływu, która powoduje zakłócenia optyczne, ale także dobrze nadaje się do wykorzystania w ocenie mieszania. W tym artykule konstruujemy mikroskalowy system Schlierena, umieszczając krawędź noża w tylnej płaszczyźnie ogniskowej obiektywu mikroskopu, opisujemy procedurę kalibracji w celu przeprowadzenia analizy ilościowej i raportujemy pomiar walidacyjny w oscylatorze mikroprzepływowym4. Do realizacji pomiarów płyny robocze są odpowiednio dobierane tak, aby współczynnik załamania światła zmieszanych płynów zmieniał się liniowo wraz ze składem, a grubość docelowego urządzenia mikroprzepływowego była identyczna z tą stosowaną w kalibracji. Oprócz koncentracji gatunków, technika Schlierena w mikroskali może być rozszerzona o pomiar gradientu innych wielkości skalarnych, które są liniowo skorelowane ze współczynnikiem załamania, takiego jak temperatura lub zasolenie.

<table><tbody><tr><td>Trwały epoksydowy negatywowy fotorezystor</td><td>MicroChem</td><td>SU-8 2150</td><td></td></tr><tr><td>jednostronnie polerowany wafel</td><td>silikonowy Light Technology</td><td>S4W1PP5SABUP1</td><td>typ p, średnica: 100 i plusmn; 0,5 mm, grubość: 525&plusmn; 25 mm, orientacja: (1 0 0)</td></tr><tr><td>pompka strzykawkowa</td><td>kdScientific</td> strzykawka <td>kds210</td><td></td></tr><tr><td>, i.e. 10 ml</td><td>Terumo</td><td>SS-10L2138</td><td></td></tr><tr><td>Modulacyjny mikroskop kontrastowy</td> Hoffman <td>Leica Microsystems</td><td>DM IL LED</td><td></td></tr><tr><td>5X Obiektyw</td><td>Leica Microsystems</td><td>N PLAN</td><td>NA = 0,12</td></tr><tr><td>niestandardowy</td><td></td><td></td> ostrza noża <td> Kamera wykonana z części</td></tr><tr><td>, i.e. wysoka prędkość</td><td>Zintegrowane narzędzia projektowe</td><td>NX7-S1</td><td></td></tr><tr><td>Adapter C-mount HC 0,63x</td><td>Oprogramowanie operacyjne dla 541537 Leica Microsystems</td><td>Zintegrowane</td><td></td></tr><tr><td></td><td>narzędzia do projektowania</td><td>MotionPro X Studio 2.02.01</td><td></td></tr><tr><td>polidimetylosiloksan (PDMS)</td><td>Dow Corning</td><td>Sylgard-184 zestaw</td><td></td></tr> <tr><td>elastomerów silikonowychRurka teflonowa, i.e. OD x ID 1/16 cala. x 0,031 cala</td>Zjeżdżalnia <td>szklana Supelco</td><td>58700-U</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Matsunami Glass</td><td>S2215</td><td></td></tr><tr><td>płyta grzejna</td><td>Yeong-Shin</td><td>HP-303DN</td><td></td></tr><tr><td>woda destylowana, tj. klasa HPLC</td><td>Alps Chemicals</td><td></td><td></td></tr><tr><td>alkohol etylowy, tj. odczynnik klasy odczynnik</td><td>Nihon Shiyaku</td><td>EA448652</td><td></td></tr><tr><td>przetwarzania obrazu oprogramowanie</td><td>Mathworks</td><td>MATLAB R2009a pakiet obliczeniowej</td><td></td></tr><tr><td>dynamiki płynów</td><td>ESI group</td><td>CFD-ACE+ 2008</td><td></td></tr></tbody></table>

analiza niejednorodności mieszania w urządzeniu mikroprzepływowym za pomocą mikroskalowej techniki schliarenna

Analyzing Mixing Inhomogeneity in a Microfluidic Device by Microscale Schlieren Technique

W tym artykule wprowadzamy zastosowanie techniki schlierena w mikroskali do pomiaru niejednorodności mieszania w urządzeniu mikroprzepływowym. Mikroskalowy system schlierena jest zbudowany z modulacyjnego mikroskopu kontrastowego Hoffmana, który zapewnia łatwy dostęp do tylnej płaszczyzny ogniskowej soczewki obiektywu, poprzez usunięcie płytki szczelinowej i zastąpienie modulatora ostrzem nożowym. Zasada działania techniki Schlierena w mikroskali polega na wykrywaniu ugięcia światła spowodowanego zmianą współczynnika załamania światła1-3. Odchylone światło albo ucieka, albo jest blokowane przez krawędź noża, tworząc odpowiednio jasne lub ciemne pasmo. Jeżeli współczynnik załamania światła mieszaniny zmienia się liniowo wraz z jej składem, to lokalna zmiana natężenia światła w płaszczyźnie obrazu jest proporcjonalna do gradientu stężeń prostopadłego do osi optycznej. Obraz mikro-schlieren daje dwuwymiarową projekcję zakłóconego światła wytwarzanego przez trójwymiarową niejednorodność.
Aby przeprowadzić analizę ilościową, opisujemy procedurę kalibracji, która miesza dwa płyny w mikrokanale T. Przeprowadzamy symulację numeryczną w celu uzyskania gradientu stężeń w mikrokanale T, który jest ściśle skorelowany z odpowiadającym mu obrazem mikro-schlieren. Przez porównanie ustalono zależność między odczytami w skali szarości obrazu mikro-schlierena a gradientami stężeń prezentowanymi w urządzeniu mikroprzepływowym. Korzystając z tej zależności, jesteśmy w stanie przeanalizować niejednorodność mieszania na podstawie powiązanego obrazu mikro-schlierena i zademonstrować możliwości techniki Schlierena w mikroskali z pomiarami w oscylatorze mikroprzepływowym4. W przypadku optycznie przezroczystych płynów, technika Schlierena w mikroskali jest atrakcyjnym narzędziem diagnostycznym, które zapewnia natychmiastowe informacje o pełnym polu, które zachowują trójwymiarowe cechy procesu mieszania.

Stosunek skali szarości I/I0 przy różnych liczbach Reynoldsa dla dodatnich i ujemnych gradientów ułamka masowego jest przedstawiony (Rysunek 2), gdzie w środku mikrokanapu T pojawia się symetryczny pas. Przy niskiej liczbie Reynoldsa ogon pasma schlieren jest rozszerzony i rozmyty z powodu dyspersji w poprzek interfazy mieszania. Wraz ze wzrostem liczby Reynoldsa długość dyfuzji ulega skróceniu, co prowadzi do zawężenia pasma. W różnych miejscach poniżej strumienia ilościowo ...

Tutaj opisujemy procedurę, która wykorzystuje technikę schlierena w mikroskali do pomiaru niejednorodności mieszania w urządzeniu mikroprzepływowym. Dzięki kalibracji można wyprowadzić rozkład gradientu stężeń na podstawie obrazu mikro-schlierena.

Analiza niejednorodności mieszania w urządzeniu mikroprzepływowym za pomocą mikroskalowej techniki Schliarenna

In this paper, we introduce the use of microscale schlieren technique to measure mixing inhomogeneity in a microfluidic device. The microscale schlieren ...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest nieinwazyjny pomiar gradientu stężeń w urządzeniu mikrofluidycznym z wykorzystaniem mikroscale sch larin technique. Osiąga się to poprzez uprzednie skonstruowanie systemu mikroscale sch larin z mikroskopu kontrastu modulacyjnego Hoffmana. Należy wyjąć płytkę szczelinową kondensora i zastąpić modulator w tylnej ogniskowej obiektywu ostrzem noża.Drugim krokiem jest montaż mikrokanału w kształcie litery T i rozpoczęcie procedury kalibracji mieszania. Należy obrazować kanał T w celu uzyskania obrazów mikroskalowych w skali szarości. Następnie obrazy mikroskalowe należy porównać z symulacją dynamiki płynów (CFD).Aby ustalić zależność między skalą szarości a gradientami stężeń, w końcowych krokach należy załadować docelowe urządzenie mikrofluidyczne. Należy wykonać obraz mikro-Schleina procesu mieszania, a następnie wykorzystać krzywą kalibracyjną do przeliczenia wartości skali szarości na gradienty stężeń. Ostatecznie technika mikro-Schleina służy do ilościowego wykazania homogeniczności mieszania w urządzeniu mikrofluidycznym w czasie rzeczywistym.Główną zaletą tej metody w porównaniu z istniejącymi technikami, takimi jak obrazowanie fluorescencyjne czy cieniowe, jest to, że umożliwia ona niestacjonarne pomiary gradientu stężeń, które ujawniają trójwymiarową niejednorodność w urządzeniu mikroprzepływowym. Procedurę tę zaprezentuje dr A, niedawny absolwent studiów doktoranckich z laboratorium. Pierwszym krokiem jest przygotowanie urządzenia mikroprzepływowego do wykorzystania w eksperymencie.To urządzenie z mikrokanałami zostało wykonane poprzez odlewanie poli(dimetylosiloksanu). Schemat urządzenia przedstawia jego kanały doprowadzające oraz kanał zbieżny. Każdy kanał jest połączony z obszarem okrągłym, który będzie miejscem przyłączenia cieczy.W celu przeprowadzenia eksperymentu zamocuj urządzenie mikrofluidyczne na szkiełku przedmiotowym i wprowadź rurki teflonowe. Odstaw urządzenie, aby przygotować połączenia płynowe. Podczas przygotowań do eksperymentu skonstruuj system Schlein w skali mikro, korzystając z mikroskopu kontrastowego modulacyjnego Hoffmana.Przygotuj ostrze noża do umieszczenia w torze optycznym. Ostrze to zostało wykonane na zamówienie do użytku w tym systemie i jest poczernione w celu zmniejszenia odblasków. Miej ostrze pod ręką i rozpocznij modyfikację wiązki mikroskopu.Usuń płytkę szczelinową znajdującą się przed płaszczyzną ogniskową kondensora. Następnie wyjmij modulator z tylnej płaszczyzny ogniskowej obiektywu 5x. Pobierz ostrze noża i włóż je w miejsce modulatora.Aby zarejestrować wideo, należy użyć kamery o wysokiej prędkości zamontowanej w trójokularowej tubusie mikroskopu i podłączonej do komputera. Włącz źródło światła i rozpocznij przesyłanie obrazu w skali szarości do komputera. Następnie wykonaj i przetوارz obraz.Należy zarejestrować obraz z strumienia wideo i użyć oprogramowania do przetwarzania obrazu w celu uzyskania wartości skali szarości. Następnie należy powrócić do mikroskopu i usunąć krawędź noża w programie komputerowym. Należy monitorować średnią wartość odczytu skali szarości podczas regulacji oświetlenia i przysłony.Przerwij proces, gdy średni odczyt skali szarości obrazu będzie o około 10% niższy od wartości maksymalnej. Jest to intensywność tła dla odcięcia 0%. Następnie wprowadź krawędź noża, aby całkowicie zablokować światło padające.Przy komputerze. Zapisz średnią wartość odczytu skali szarości obrazu. Jest to intensywność tła dla odcięcia 100%.Następnie sukcesywnie dostosuj pozycję krawędzi noża, monitorując średni odczyt skali szarości przechwyconych obrazów. Przerwij proces, gdy średni odczyt skali szarości obrazu znajdzie się dokładnie pomiędzy wartościami 0 a 100%, co ustawi stopień odcięcia na poziomie 50%. Teraz wróć do mikroskopu, aby zamontować urządzenie z mikrokanałem T. Umieść je na stole przedmiotowym tak, aby zbieżny kanał był równoległy do krawędzi noża.Po umieszczeniu urządzenia na miejscu dokonaj wstępnej regulacji ostrości. Przygotuj ciecze do eksperymentu. Wybierz dwie przezroczyste ciecze o współczynnikach refrakcji, które są całkowicie odmienne od siebie.W tym materiale wideo jako ciecz odniesienia zastosowano wodę, a drugą cieczą był wodny roztwór etanolu, aby wyznaczyć współczynnik załamania światła w funkcji stężenia. Wybrano taką frakcję masową wodnego etanolu, aby mieściła się ona w obszarze liniowym. W tym doświadczeniu wykorzystano frakcję masową 0,05 do dozowania cieczy.Dwie identyczne strzykawki, z których jedna jest napełniona wodą, a druga rozwodnionym etanolem, zostają podłączone do mikrokanału w kształcie litery T. Do połączenia każdego z dwóch wlotów mikrokanału z odpowiednią strzykawką należy użyć rurek teflonowych. Należy zastosować dwie pompy strzykawkowe w celu dostarczania płynów do wlotów mikrokanału.Napełnij jedną pompę strzykawką z płynem referencyjnym. Napełnij drugą pompą strzykawkę z rozcieńczonym etanolem, wprowadzając koniec rurki odpływowej do pojemnika i mocując ją do jego ścianki. Rozpocznij kalibrację w celu uzyskania odpowiedniej liczby Reynoldsa poprzez ustawienie szybkości przepływu pomp strzykawkowych.Uruchom pompy strzykawkowe, aby dostarczać ciecze robocze jednocześnie, przy identycznym natężeniu przepływu objętościowego. Użyj kamery do dokładnej obserwacji mikrokanału. Dostrój ostrość i poczekaj, aż ustali się przepływ stacjonarny, co zostanie zasygnalizowane przez nieruchomą linię ścinania (SL) oraz wzór.Użyj częstotliwości klatek 30 klatek na sekundę, aby zarejestrować 20 klatek mieszania płynów. Klatki te stanowią pozyskany obraz. Po zakończeniu przygotuj pompy do pobrania kolejnego zestawu klatek.Zatrzymaj pompę strzykawkową z rozcieńczonym etanolem i kontynuuj pompowanie wody przez jeden wlot. Obserwuj przepływ i poczekaj, aż zostanie osiągnięty stabilny przepływ bez węzłów i wzorców. Nagraj 20 klatek obrazu przy 30 klatkach na sekundę.Klatki te stanowią obraz referencyjny. Następnie należy wykonać zdjęcia z użyciem etanolu i wody, a potem zdjęcia tylko z wodą dla każdego interesującego nas numeru Reynoldsa. Po zebraniu wszystkich danych należy przejść do komputera, aby kontynuować kalibrację.Użyj oprogramowania do przetwarzania obrazów, aby podzielić pozyskane obrazy przez obraz referencyjny dla każdego błędu liczby Reynoldsa. Przykładowe obrazy pozyskane w momencie, gdy wodny etanol wpływa z kanału na górze obrazu oraz z kanału na dole, po podzieleniu przez obraz referencyjny dają dane o stosunku skali szarości w określonej odległości wzdłuż strumienia. Wybierz punkty w kierunku poprzecznym do strumienia i wyekstrahuj dla każdego z nich stosunek skali szarości.Powtórz tę czynność w kilku punktach wzdłuż strumienia i nanieś dane na wykres w celu porównania. Przeprowadź symulację dynamiki płynów (CFD) dla tego eksperymentu. Wykorzystaj ją do obliczenia pochodnej ułamka masowego względem pochodnej w poprzek strumienia.Następnie, wykorzystując oczekiwaną liniową zależność między stosunkiem skali szarości a pochodną, przeprowadź regresję liniową. Aby wyznaczyć linię regresji po kalibracji, zastosuj technikę micro schlein do zbadania urządzenia docelowego. W pierwszej kolejności odłącz i usuń urządzenie z mikrokanałem T z platformy do próbek.Zastąp go docelowym urządzeniem mikroprzepływowym o zbliżonej głębokości. Podłącz urządzenie do wody i wodnego roztworu etanolu, konfigurując kamerę tak, aby rejestrowała dopływ wody i rozcieńczonego etanolu przy równych natężeniach przepływu objętościowego w komputerze. Odczekaj do momentu stabilizacji przepływu i zarejestruj 20 klatek dla uzyskanego obrazu.Następnie należy zatrzymać pompę strzykawkową dla etanolu wodnego i wprowadzać do docelowego urządzenia mikrofluidycznego wyłącznie wodę. Należy wrócić do komputera, aby uzyskać obraz referencyjny. Stosunek skali szarości przy różnych liczbach Reynoldsa dla dodatnich i ujemnych gradientów frakcji mas wykazuje obecność pasma w środku mikrokanału w kształcie litery T przy niskiej liczbie Reynoldsa.Ogon prążka Schleina jest rozszerzony i rozmyty z powodu dyspersji na powierzchni styku mieszania. Wraz ze wzrostem liczby Reynoldsa długość dyfuzji ulega skróceniu, co prowadzi do zawężenia prążka. W tym filmie wykorzystano liniową zależność między stosunkiem skali szarości a pochodną ułamka masowego, aby uchwycić oscylacyjny charakter przepływu w oscylatorze mikrofluidycznym przy liczbie Reynoldsa równej 250.Po obejrzeniu tego filmu powinni Państwo dobrze rozumieć, jak wdrożyć technikę warstwowania w mikroskali w celu ilościowego oznaczenia gradientów stężeń w urządzeniu mikroprzepływowym.

analyzing-mixing-inhomogeneity-microfluidic-device-microscale

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Urządzenia mikrofluidyczne mogą być wykorzystywane do wizualizacji złożonych procesów naturalnych w czasie rzeczywistym i w odpowiednich skalach fizycznych. Opracowaliśmy proste urządzenie mikrofluidyczne, które naśladuje kluczowe cechy naturalnych ośrodków porowatych, służące do badania wzrostu i transportu bakterii w podłożu gruntowym.

Okno na mikroświat: Proste systemy mikrofluidyczne do badania transportu drobnoustrojów w ośrodkach porowatych

W niniejszej pracy wyjaśniamy sposób wykonania i zastosowania mikropłynnego mieszalnika zdolnego do mieszania dwóch roztworów w czasie ~8 μs. Demonstrujemy również wykorzystanie tych mieszalników w detekcji spektroskopowej z użyciem fluorescencji UV oraz fluorescencyjnego transferu energii w rezonansie (FRET).

Miksery mikrofluidyczne do badania fałdowania białek

Przedstawiamy prostą metodę wytwarzania urządzeń mikrofluidycznych zdolnych do stosowania podobnych warunków dynamicznych w odniesieniu do wielu odrębnych szczepów, bez konieczności korzystania z pomieszczeń typu clean room lub litografii miękkiej.

Urządzenie mikroprzepływowe do badania wielu odrębnych szczepów

Źródło: Scheidweiler, D. i in. Łączenie urządzeń płynowych z mikroskopią i cytometrią przepływową do badania transportu mikroorganizmów w ośrodkach porowatych na skalach przestrzennych. J. Vis. Exp. (2020).Ten film demonstruje użycie urządzenia mikrofluidycznego do ilościowego określania ruchliwości bakterii poprzez porowatą matrycę złożoną z losowo ułożonych filarów. Do urządzenia wprowadzane są fluorescencyjnie znakowane bakterie, obrazowane mikroskopią podczas przemieszczania się przez...

Ocena ruchliwości bakteryjnej za pomocą urządzenia mikrofluidycznego

W tym filmie najpierw opisujemy procedury produkcji i obsługi akustycznego urządzenia przeciwprądowego powierzchniowej fali akustycznej (SAW). Następnie demonstrujemy eksperymentalną konfigurację, która pozwala zarówno na jakościową wizualizację przepływu, jak i analizę ilościową złożonych przepływów w urządzeniu pompującym SAW.

Wytwarzanie, eksploatacja i wizualizacja przepływu w mikrofluidyce akustyczno-przeciwprądowej opartej na powierzchniowych falach akustycznych

Diagnostyka krwi w lotach kosmicznych wymaga innowacji.  Opublikowano niewiele demonstracji ilustrujących technologię diagnostyki zdrowotnej w warunkach zmniejszonej grawitacji podczas lotu.  W tym miejscu przedstawiamy metodę budowy i działania parabolicznego stanowiska do prób w locie dla prototypu cytometrii przepływowej w miejscu opieki nad pacjentem, z komponentami i strategiami przygotowania, które można dostosować do innych konfiguracji.

Demonstracje sprzętu o zmniejszonej grawitacji prototypu zminiaturyzowanego cytometru przepływowego i towarzyszącej technologii mieszania mikroprzepływowego

Ten protokół opisuje architekturę systemu do wykonywania automatycznych separacji cząstek o małej objętości (0,15–1,5 ml) za pomocą urządzenia mikroprzepływowego i omawia metody optymalizacji wydajności i działania urządzenia akustycznego.

Platforma mikroprzepływowa do precyzyjnego przetwarzania próbek o małej objętości i jej wykorzystanie do wymiarowania oddzielnych cząstek biologicznych za pomocą mikrourządzenia akustycznego

Demonstrujemy produkcję i użycie urządzenia mikroprzepływowego, które umożliwia wielokrotne pomiary mikroreologii śledzenia cząstek w celu zbadania reologicznych efektów powtarzających się przemian fazowych na miękkiej materii.

Połączenie mikrofluidyki i mikroreologii w celu określenia właściwości reologicznych miękkiej materii podczas powtarzających się przemian fazowych

Dostępnych jest kilka metod wytwarzania kanałów o przekrojach nieprostokątnych osadzonych w urządzeniach mikroprzepływowych z polidimetylosiloksanu. Większość z nich wiąże się z wieloetapową produkcją i rozległym wyrównaniem. W artykule przedstawiono jednoetapowe podejście do wytwarzania kanałów mikroprzepływowych o różnych przekrojach geometrycznych za pomocą sekwencyjnego trawienia na mokro polidimetylosiloksanu.

Jednoetapowe podejście do wytwarzania kanałów mikroprzepływowych z polidimetylosiloksanu o różnych przekrojach geometrycznych za pomocą sekwencyjnych procesów trawienia na mokro

Ten protokół szczegółowo opisuje projekt i wykonanie urządzenia mikroprzepływowego odpowiedniego do badania mechaniki polimerów mikrotubul. Synteza technik mikrowytwarzania, zautomatyzowanej kontroli przepływu i modelowania obliczeniowego umożliwia stworzenie elastycznego systemu idealnie nadającego się do sondowania cytoszkieletu komórkowego in vitro.

Opracowanie opartego na mikrofluidyce podejścia do badania mechaniki polimerów mikrotubul

Poznaj mikroskalową technikę Schlierenna do nieinwazyjnego pomiaru gradientów stężenia w mikroprzepływowych układach. Metoda umożliwia wizualizację niejednorodności mieszania w czasie rzeczywistym poprzez kalibrację i analizę obrazów.

Analiza niejednorodności mieszania w urządzeniu mikroprzepływowym za pomocą mikroskalowej techniki Schliarenna

Przeglądaj więcej filmów