动态磁场景观下靠近基底面的液体中性微粒运输建模
流体动力学
2025-06-26 v2 应用物理
计算物理
摘要
理解微流控环境中磁性粒子的芯片内运动对于实现基于磁性粒子的医学诊断类芯片系统至关重要。本文建立了一个模拟模型，用于量化靠近聚合物表面的单个粒子在静止液体中的轨迹。模拟包括水动力、磁静力学以及狄拉古鲁-兰道-维尔贝-奥伯克（DLVO）相互作用。它们应用于由由人工制造的平行条纹磁性域叠加均匀时变外部磁场驱动的粒子运动。模拟模型在流体-粒子与磁场景观之间进行了实验适配，磁场景观通过在表面电荷假设下近似为解析方程表示。通过变化模拟参数，我们特别阐明了液体中介DLVO相互作用对粒子三维轨迹的影响，这对于诊断应用至关重要。与实验结果的比较验证了我们的模拟方法。
引用
@article{arxiv.2504.10963,
title = {Modeling liquid-mediated interactions for close-to-substrate magnetic microparticle transport in dynamic magnetic field landscapes},
author = {Markus Gusenbauer and Rico Huhnstock and Alexander Kovacs and Harald Oezelt and Arno Ehresmann and Thomas Schrefl},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.10963},
year = {2025}
}