ریز حسگر دبی سنج با استفاده از میکرو-تیر PDMS

نرخ جریان یکی از مهم ترین اطلاعات مورد نیاز در کاربرد های مهندسی پزشکی و صنعت می باشد. در این پژوهش به بررسی میکرو-تیر هایی از جنس PDMS برای تشخیص نرخ جریان های میکرو سیالات برای کاربردهای زیستی پرداخته شده است. این حسگرها می توانند برای کاربرد هایی نظیر سایتومتری و جداسازی ذرات مورد استفاده قرار گیرند. از آن جایی که بسیاری از کاربرد های حسگر های میکرو به دقت و حساسیت بالا در تشخیص وابسته است، هدف در این پژوهش طراحی یک دبی سنج با دقت و حساسیت بالا می باشد که ضمن تشخیص بهتر، هزینه تولید پایینی داشته باشد. بدین منظور با بررسی اشکال گوناگون، الهام گرفتن از طبیعت و در نظر گرفتن الگوی پای اختاپوس به عنوان هندسه مساله، بهینه سازی تیر مورد تحقیق واقع شد. بااستفاده از تکنیک المان محدود، مدل های سه بعدی تعامل سیال با سازه مورد مطالعه قرار گرفت تا میزان انحراف تیر در اثر برخورد با دبی های مشخصی از سیال استخراج گردد. نتایج شبیه سازی، محدوده ی وسیعی از جریان ها را پوشش داد و با نتایج کار عملی مقایسه گردید. میکرو-تیر PDMS الهام گرفته شده از پای اختاپوس )مدل بهینه شده( بیشترین حساسیت )۶۶.۰۰۱( و دقت )۷۰۰.۰( را دارا می باشد که در مقایسه با مدل های مشابه پیشین ۷۵۱ درصد حساسیت و ۸.۳۵ درصد دقت افزایش یافته است همچنین دقت )۷۰۰.۰ متر بر ثانیه( در مقایسه با مدل های مشابه پیشین ۸.۳۵ درصد بهبود یافته است و به میزان ۷۵۱ درصد حساسیت بیشتری دارد.