了解后阵列设备中的滴滴断裂,具有外流量配置
Shuzo Masui1, Yusuke Kanno1, Takasi Nisisako1
1Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology, Yokohama, Kanagawa, Japan. nisisako.t.aa@m.titech.ac.jp.
Lab on a chip
|October 24, 2023
概括
微流体后阵列装置产生均的乳液滴. 这项研究揭示了流速和后几何如何影响滴滴大小,从而实现可预测的高通量乳化.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 材料科学是一种材料科学.
- 化学工程是化学工程的组成部分.
背景情况:
- 微流体后阵列装置提供高通量生成准单分散乳液滴.
- 预测滴滴大小和后几何学对这些设备的影响仍然是一个挑战,限制了它们的应用.
研究的目的:
- 为了研究微流体后阵列装置中的滴滴分解机制.
- 建立基于流量条件和设备几何学的滴滴大小的预测模型.
- 提高对乳化后阵列装置的理解和应用.
主要方法:
- 使用软光刻法制造聚二甲基) 玻璃微流体器件.
- 使用流配置来灵活调整分散和连续相位流速.
- 在各种流量条件下观察滴滴分解并测量滴滴直径.
主要成果:
- 滴滴大小受到分散到连续相的体积比率的显著影响.
- 一个有效的毛细管数,包括乳液粘度和分散相分数,一致地描述实验结果.
- 确定了两种不同的滴滴破裂模式 (阻塞和剪切诱导),表现出权力法相关性.
结论:
- 该研究提供了对后阵列设备中滴滴分解的定量理解.
- 功率定律相关性有效地描述了滴滴生成特征,使预测和控制成为可能.
- 这项工作促进了使用微流体后阵列装置的强大,高吞吐量和连续乳化.
