بررسی عددی جداسازی ذرات چندگانه از یک مخلوط ناهمگن در یک میکروکانال مستقیم با مکانیزم دی-الکتروفورسیس

دی الکتروفورسیس، یکی از مکانیزم های قدرتمند برای دستکاری ذرات در پلتفرم میکروفلوئیدیک می باشد که با استفاده از یک میدان الکتریکی غیریکنواخت می تواند ذرات و سلول ها را دستکاری کند. این مقاله به بررسی عددی جداسازی ذرات چندگانه از یک مخلوط ناهمگن در یک میکروکانال مستقیم با مکانیزم دی الکتروفورسیس می پردازد. شبیه سازی ها با نرم افزار کامسول انجام شدند. در ابتدا، با مقایسه شبیه سازی حاضر با یک مقاله، حل عددی اعتبارسنجی شد. سپس، پارامترهای هندسی و عملیاتی تاثیرگذار روی جداسازی ذرات از جمله عرض و گپ الکترودهای گسسته، اندازه فاصله الکترود تا انتهای کانال و سرعت متوسط در کانال مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش عرض و گپ الکترودهای گسسته، رنج ولتاژ مورد نیاز اندازه پنجره ولتاژ برای دستیابی به جداسازی مطلوب کاهش می یابد. همچنین به ازای یک عرض و گپ مشخص برای الکترودهای گسسته، با افزایش فاصله الکترود آخر تا انتهای کانال، ولتاژ مناسب برای جداسازی کاهش می یابد. علاوه براین، افزایش سرعت متوسط در کانال موجب افزایش اندازه پنجره ولتاژ می شود. مطابق نتایج، با انتخاب ابعاد مناسب الکترودها، پنجره ولتاژ مناسب برای جداسازی مطلوب ذرات در سرعت متوسط ۲۰۰۰ میکرومتر بر ثانیه ۱۲ الی ۱۷/۵ ولت می باشد.