Мікрофлюїдіка передбачає маніпулювання рідин в дуже невеликій кількості, як правило, в каналах з розмірами менше міліметра. Розуміння динаміки рідини в цій шкалі є важливим для проектування ефективних мікрофлюїдних пристроїв, що використовуються в біомедичних, хімічних і промислових застосувань.

Основи мікрофлюїдної динаміки

На мікромасштабі, рідинна поведінка переважає ламінарним потоком, де в’язки визлили інерційні сили. Це призводить до гладких, передбачуваних схем потоку, які мають вирішальне значення для точного управління в мікрофлюїдних системах.

Кількість рейнолдів, незмірна кількість, що дозволяє визначити режими потоку. У мікрофлюїді, кількість рейнолдів зазвичай значно менше 1, що вказує на умови потоку ламінару.

Принципи проектування мікрофлюїдних пристроїв

Ефективний мікрофлюїдний пристрій відповідає за контрольні витрати, геометереї каналу та поверхневі властивості. Ці фактори впливають на змішування, поділ та процеси реакції в пристрої.

Загальні особливості конструкції включають в себе Т-з'єднання для утворення крапель, серптинові канали для змішування, і спеціалізовані покриття поверхні для зменшення адгезії або просування конкретних взаємодій.

Практичні застосування мікрофлюїдних динамічних рідин

Мікрофлюїдіка використовується в різних галузях, включаючи медичну діагностику, розвиток препарату та хімічний синтез. Точний контроль потоку рідини дозволяє високопродуктивне скринінг та контроль за подачею точки.

Наприклад, пристрої лабораторного керування, що використовують мікрофлюїдні канали для проведення комплексних аналізів з мінімальними обсягами зразків, підвищення швидкості та зменшення витрат.