Language
Country/Area
No result found
Tarian Misterius Cairan: Mengapa Cairan Berperilaku Begitu Berbeda Di Dunia Mikroskopis?
Mikrofluidologi adalah bidang yang menarik dan beragam yang berfokus pada memanipulasi cairan pada skala mikroskopis.Perilaku cairan ini sangat berbeda di dunia mikroskopis daripada pengalaman sehari -hari kita.Pada skala mikroskopis, pergerakan cairan didominasi oleh faktor -faktor seperti tegangan permukaan, disipasi energi dan resistensi cairan, yang sering diabaikan di dunia makroskopis.Dari awal 1980-an, mikrofluida berevolusi secara bertahap dan menemukan aplikasinya di berbagai bidang, baik dalam alat mikrodiagnostik di bidang ilmu biomedis atau dalam skrining throughput tinggi untuk analisis kimia.
Karakteristik dasar mikrofluida meliputi: aliran kecil, ukuran kecil dan konsumsi energi rendah, yang bersama -sama mempromosikan pengembangan bidang ini.
Keunikan perilaku mikrofluid
Pada skala mikroskopis, perilaku aliran cairan menunjukkan banyak karakteristik berlawanan dengan intuisi, yang membuat studi tentang dinamika fluida menjadi menantang.Sifat -sifat cairan Newton tampak sangat penting ketika cairan bergerak dalam mikron ke saluran nanometer, karena pada saat ini hubungan antara viskositas cairan dan jumlah gerakan aliran menjadi sangat sensitif.
Dalam kontrol cairan mikroskopis, aliran tidak lagi turbulen, melainkan menunjukkan karakteristik aliran laminar.
Sifat aliran laminar berarti bahwa cairan yang mengalir satu sama lain tidak mencampur seperti dalam pengalaman sehari -hari, yang membuat transportasi antara molekul terutama bergantung pada difusi.Keunikan mikrofluida ini menjadikan mikrofluida dasar dari banyak teknologi yang muncul.
Berbagai bentuk aliran mikrofluida
Jenis aliran mikrofluida beragam, dan sesuai dengan persyaratan aplikasi dan desain yang berbeda, metode aliran yang sesuai dapat dipilih.Teknologi mikrofluida terbuka semakin menarik perhatian, dan sistem seperti itu terbuka setidaknya satu batas, yang memungkinkan cairan terpapar langsung ke udara atau media lainnya.Keuntungan di sini adalah memiliki luas permukaan gas cair yang lebih besar dan intervensi yang lebih mudah.
Fitur lain dari mikrofluida terbuka adalah bahwa ia mengintegrasikan aliran yang digerakkan oleh tegangan permukaan, menghilangkan kebutuhan akan pompa eksternal.
Teknologi Mikrofluida Aliran Berkelanjutan
Teknologi mikrofluida umum lainnya adalah mikrofluida aliran kontinu, yang bergantung pada kontrol aliran cairan steady-state.Baik melalui sumber tekanan eksternal atau micropumps internal, teknologi ini mempertahankan aliran stabil di saluran sempit.Mikrofluida aliran kontinu efektif dalam banyak aplikasi biokimia sederhana, tetapi seringkali tampak tidak bermoral ketika tugas membutuhkan fleksibilitas tinggi.
Kemajuan dalam Operasi Tetesan
Teknologi mikrofluida berbasis mikrodroplet semakin memajukan batas-batas mikrofluida dan dapat memanipulasi volume cairan dalam fase yang berbeda, yang membuat proses eksperimental lebih nyaman.Banyak penelitian telah dilakukan pada generasi, operasi dan penyortiran tetesan yang tepat, dan teknologi ini memungkinkan untuk percobaan throughput tinggi dan analisis perilaku.
Munculnya Teknologi Mikrofluida Digital
Mikrofluida digital mendorong operasi mikrofluida ke tingkat baru, memungkinkan kontrol independen dari tetesan yang berbeda pada substrat.Teknologi ini meminjam konsep elektronik digital dan memberikan fleksibilitas dan skalabilitas yang lebih besar dengan mengoperasikan tetesan melalui metode electrowetting.
prospek aplikasi masa depan
Dengan perkembangan pesat mikrofluida, penerapan teknologi ini di banyak bidang seperti biologi, ilmu lingkungan, dan diagnosis medis akan diperluas.Misalnya, teknologi mikrofluida dapat digunakan untuk perangkat diagnostik yang cepat dan memiliki potensi untuk memberikan pengujian kesehatan segera di daerah -daerah terpencil.
Keunggulan potensial dari teknologi mikrofluida termasuk manipulasi yang tepat dari sel tunggal dan pemahaman mendalam tentang lingkungan biologis yang kompleks.
Karena pemahaman kita tentang perilaku mikrofluida terus semakin dalam, aplikasi yang lebih inovatif akan menunggu kita untuk dijelajahi di masa depan.Mungkinkah penari cairan kecil ini akan mengubah cara kita memahami fenomena biologis dan kimia?
