体铁磁流体中水滴的同步磁控制
流体动力学
2017-12-05 v2
摘要
我们提出了一种微流控平台，用于二维操控浸没在油基体铁磁流体中的水滴。尽管水滴是非磁性的，但它们完全由磁场控制，无需任何压力驱动流。双相流体层被限制在一个亚毫米的 Hele-Shaw 腔室中，该腔室基底上包含坡莫合金轨道。面内旋转磁场磁化坡莫合金轨道，从而产生局部磁场梯度，而正交磁场则磁化体铁磁流体。为了最小化系统的静磁能，水滴被吸引到铁磁流体被排斥的轨道位置。利用这项技术，我们展示了水滴的同步生成和推进，分析了体铁磁流体流动的 PIV 数据，并研究了推进的运动学。此外，我们还展示了水滴的受控分裂以及水滴间的相互作用。最后，我们讨论了鉴于水滴潜在生物相容性的未来应用。
引用
@article{arxiv.1710.00961,
title = {Synchronous magnetic control of water droplets in bulk ferrofluid},
author = {Georgios Katsikis and Alexandre Breant and Anatoly Rinberg and Manu Prakash},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.00961},
year = {2017}
}