微流控平台中黏弹性微马达诱导的混合增强
应用物理
2020-05-19 v1
摘要
微尺度流体流动的精细操控对微流控平台内化学与生物过程的传质现象具有巨大影响。在低雷诺数层流状态下，由于固有的缓慢扩散机制，流体混合效率很低。作为增强混合与促进传质的策略，我们在此关注承载催化型多金属氧酸盐的聚电解质多层胶囊（PMCs），其作为微对象产生弹性湍流，并作为微马达通过燃料驱动推进产生混沌流。弹性湍流与人工推进对一些基本流动参数（如压力与体积流量）的影响通过包含压力与流量传感器的微流控装置进行研究。给出并讨论了实验数据的数值处理与物理模型，以解释存在PMCs时压降对流量的实测依赖关系。作为该研究的实际成果，证明了蛇形微反应器中混合时间的显著缩短。与我们之前涉及毛细流动的研究不同，本文基于流体动力泵送实验，这使我们既能建立理论模型以理解相关现象，又能展示一个成功的微流控混合应用。所有这些对于开发基于微对象的方法来克服纯由扩散主导的微观过程、并潜在改善微流控平台中的传质具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2005.08555,
title = {Mixing enhancement induced by viscoelastic micromotors in microfluidic platform},
author = {Alessandra Zizzari and Maura Cesaria and Monica Bianco and Loretta L. del Mercato and Mauro Carraro and Marcella Bonchio and Roberto Rella and Valentina Arima},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.08555},
year = {2020}
}
备注
In Press, Corrected Proof