関連する実験動画
Updated: Jul 11, 2026
18:11
Microfluidic Chips Controlled with Elastomeric Microvalve Arrays
Published on: October 1, 2007
21.1K
液体の自動制御のためのマイクロ流体トランジスタ
Kaustav A Gopinathan1, Avanish Mishra1,2,3, Baris R Mutlu1,3
1BioMEMS Resource Center, Center for Engineering in Medicine and Surgical Services, Massachusetts General Hospital, Boston, MA, USA.
Nature
|October 25, 2023
まとめ
研究者らは電子トランジスタに類似した 微流体トランジスタを開発し チップ上の流体や粒子を 精密に制御することができました この技術革新により 複雑な流体回路が作られ 電子機器なしで 実験室内チップの技術が進歩しました
科学分野:
- 流体力学
- マイクロ流体
- 電子回路の類似性
背景:
- 微流体学は 分子生物学,診断,組織工学を 進歩させました
- 電子回路のような精密でスケーラブルな流体操作が必要である.
- 以前のマイクロ流体トランジスタ類は,比例増幅のような重要なトランジスタの動作を欠いていた.
研究 の 目的:
- 電子トランジスタの機能を複製する微流体トランジスタアナログを開発し,比例増幅を含む.
- 電子回路の設計を流体領域に変換することを実証する.
- 先進的な微流体制御装置と 粒子操作システムを作る
主な方法:
- 流量制限の現象を利用して 微流体元素を作りました
- 電子部品 (増幅器,論理ゲート,ラッチ) に類似するマイクロ流体回路を開発した.
- これらのコンポーネントを統合して 複合的な流体制御装置と 粒子配給装置を作りました
主要な成果:
- 電子トランジスタの電流圧特性と同様のマイクロ流体トランジスタを作成した.
- 基本的な電子回路を 機能的な流体回路に 変換しました
- 個々の粒子の動きを決定的に感知し,処理し,制御できる粒子の分散器を実証した.
結論:
- 微流体トランジスタは,微流体チップの自動流体制御のための強力なプラットフォームを提供します.
- このアプローチは,ラボ・オン・ア・チップアプリケーションのための複雑な流体回路の設計を可能にします.
- 液体や単体の粒子を 電子なしで操作する技術で 自動制御システムを 進歩させています
関連する概念動画
01:27Steady Flow of a Fluid Stream
Consider a control volume, such as a pipe with solid boundaries, through which fluid flows and changes direction due to the impulse exerted by the resulting force from the pipe walls. In steady flow, the mass of fluid entering the control volume at a given time, t, with velocity v1, is equal to the mass leaving after infinitesimal time dt, with velocity v2.
During this process, the momentum of the fluid within the control volume remains constant over the time interval dt. By applying the...
During this process, the momentum of the fluid within the control volume remains constant over the time interval dt. By applying the...
01:16Control Volume and System Representations
Two key frameworks are employed to analyze mass, energy, and momentum transfer: the control volume approach and the system approach. These frameworks offer different perspectives, depending on whether the focus is on a specific region in space (control volume approach) or a defined mass of fluid (system approach).
The control volume approach considers a stationary region in space through which fluid flows. This region is bounded by a control surface. For instance, in the case of water flowing...
The control volume approach considers a stationary region in space through which fluid flows. This region is bounded by a control surface. For instance, in the case of water flowing...
01:16Conservation of Mass in Finite Cotrol Volume
The principle of conservation of mass is a fundamental law in fluid mechanics and is applied using the continuity equation. We apply the concept to a finite control volume to derive the continuity equation.
A system is defined as a collection of unchanging contents, and the conservation of mass states that a system's mass is constant.
A system is defined as a collection of unchanging contents, and the conservation of mass states that a system's mass is constant.