Mikroakışkan sistemlerde pasif akışkan karıştırmanın çalışılması

Amaç: Bu tezin temel amacı, seçilen pasif mikroakışkan tasarımlarının (akış bölme ve birleştirme kanalı ve zig-zag kanal) karıştırma performansının deneysel araştırmalar yoluyla deneysel tasarım kullanarak pasif mikroakışkan cihazlarda sıvı manipülasyon yöntemlerini uygulamaktır. Ayrıca tasarlanan kanallar arasındaki karıştırma etkinliğini karşılaştırarak ve düz kanalla kıyaslayarak değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Materyal ve Yöntem: Bu çalışmada, akışkan cihazlar öncelikle bilgisayar destekli tasarım yazılımı SolidWorks kullanılarak tasarlandı. CAD süreci, cihazın işlevselliğinin ve performans gereksinimlerinin kavramsallaştırılmasıyla başlar. Mikroakışkanlar için özel olarak uyarlanmış CAD yazılımı, cihazın dijital bir temsilini oluşturmak için kullanıldı. Pasif sıvı karıştırma deneyleri için zigzag ve akış-bölünme akış kanalları tasarımları uygulandı. Tasarım sürecinin ardından, cihazlar Ender 3 S1 ticari sınıf 3D yazıcı kullanılarak 3D olarak basıldı. Karıştırma deneyleri, laboratuvar yapımı bir şırınga pompası kullanılarak gerçekleştirildi. Bulgular: Sonuçlar, zigzag cihazının akış bölünme cihazına kıyasla homojen karışım elde etmek için daha yüksek toplam akış hızlarına ihtiyaç duyduğunu gösterdi. Akış profilleri kanal genişliği boyunca karakterize edildi ve zigzag cihazının homojen akış profilleri elde etmek için daha yüksek akış hızlarına ihtiyaç duyduğu bulundu. Sonuç: Bu araştırma, pasif sıvı karıştırma için 3D baskılı cihazların tasarımı ve üretimi gösterilerek mikroakışkan teknolojisinin ilerlemesine katkı sağlar. Bulgular, farklı cihaz geometrilerinin akış davranışı ve karıştırma verimliliği hakkında değerli bilgiler sunarak bu alandaki gelecekteki gelişmeler için temel oluşturmaktadır.