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AC Electrokinetic Phenomena Generated by Microelectrode Structures

The field of AC electrokinetics is rapidly growing due to its ability to perform dynamic fluid and particle manipulation on the micro- and nano-scale, ...

Drexel University

AC &#x7535;&#x6B63;&#x8FC5;&#x901F;&#x6210;&#x4E3A;&#x82AF;&#x7247;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x5BA4;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7531;&#x4E8E;&#x5176;&#x591A;&#x529F;&#x80FD;&#x6027;&#x548C;&#x7B80;&#x5355;&#x7684;&#x7EC4;&#x4EF6;&#x80FD;&#x591F;&#x751F;&#x6210;&#x5B83;&#x4EEC;&#x7684;&#x57FA;&#x7840;&#x5DE5;&#x5177;&#x3002;&#x9884;&#x6D4B;&#x6D41;&#x4F53;&#x548C;&#x975E;&#x5747;&#x5300;&#x4EA4;&#x6D41;&#x7535;&#x573A;&#x4E0B;&#x7684;&#x7C92;&#x5B50;&#x7684;&#x884C;&#x4E3A;&#x662F;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x4E0B;&#x4E00;&#x4EE3;&#x88C5;&#x7F6E;&#x7684;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x3002;&#x867D;&#x7136;&#x6709;&#x9897;&#x7C92;&#x548C;&#x6D41;&#x4F53;&#x7684;&#x603B;&#x4F53;&#x884C;&#x4E3A;&#x4F5C;&#x51FA;&#x8D21;&#x732E;&#x7684;&#x51E0;&#x4E2A;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x73B0;&#x8C61;&#xFF0C;&#x76EE;&#x524D;&#x7684;&#x9884;&#x6D4B;&#x6280;&#x672F;&#x8003;&#x8651;&#x7279;&#x6B8A;&#x6761;&#x4EF6;&#x53EF;&#x80FD;&#x89C6;&#x4E3A;&#x53EA;&#x662F;&#x5355;&#x4E00;&#x7684;&#x73B0;&#x8C61;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x62A5;&#x544A; 2D &#x7684;&#x6570;&#x503C;&#x6A21;&#x62DF;&#xFF0C;&#x4F7F;&#x7528; COMSOL &#x8026;&#x5408;&#xFF0C;&#x5176;&#x4E2D;&#x5305;&#x542B;&#x4E86;&#x4E09;&#x79CD;&#x4E3B;&#x8981;&#x4EA4;&#x6D41;&#x7535;&#x52A8;&#x73B0;&#x8C61; (&#x4ECB;&#x7535;&#x6CF3;&#xFF0C;&#x4EA4;&#x6D41;&#x7535;&#x6E17;&#x548C;&#x7535;&#x70ED;&#x6548;&#x5E94;&#xFF09; &#x548C;&#x65E0;&#x6548;&#xFF0C;&#x5E7F;&#x6CDB;&#x7684;&#x4E1A;&#x52A1;&#x6761;&#x4EF6;&#x3002;&#x5DE6;&#x8BC1;&#x5DF2;&#x6267;&#x884C;&#x4F7F;&#x7528;&#x6A21;&#x4EFF;&#x90A3;&#x4E9B;&#x6A21;&#x62DF;&#x7684;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x6761;&#x4EF6;&#x548C;&#x663E;&#x793A;&#x8D28;&#x91CF;&#x597D;&#x7684;&#x534F;&#x8BAE;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x5DF2;&#x4F7F;&#x7528;&#x56DB;&#x4E2A;&#x4E0D;&#x540C;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x7684;&#x6700;&#x5E7F;&#x6CDB;&#x62A5;&#x9053;&#x8BBE;&#x5907;&#x4EE5;&#x663E;&#x793A;&#x4ED6;&#x4EEC;&#x7684;&#x884C;&#x4E3A;&#xFF0C;&#x56E0;&#x4E3A;&#x5B83;&#x6D89;&#x53CA;&#x5230;&#x6A21;&#x62DF;&#x6267;&#x884C;&#x8303;&#x56F4;&#x5E7F;&#x6CDB;&#x7684;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x3002;&#x5927;&#x91CF;&#x7684;&#x62A5;&#x9053;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x5168;&#x9762;&#x7684;&#x6570;&#x503C;&#x6A21;&#x62DF;&#x3001; &#x5B9E;&#x9A8C;&#x6761;&#x4EF6;&#x5C06;&#x5E2E;&#x52A9;&#x79D1;&#x5B66;&#x5BB6;&#x548C;&#x5DE5;&#x7A0B;&#x5E08;&#x7684;&#x5174;&#x8DA3;&#x4EA4;&#x6D41;&#x7535;&#x7EB3;&#x5165;&#x5176;&#x82AF;&#x7247;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x5BA4;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7684;&#x63D0;&#x4F9B;&#x6307;&#x5F15;&#x3002;

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AC electrokinetics is rapidly becoming a foundational tool for lab-on-a-chip systems due to its versatility and the simplicity of the components capable of generating them. Predicting the behavior of fluids and particles under non-uniform AC electric fields is important for the design of next generation devices. Though there are several important phenomena that contribute to the overall behavior of particles and fluids, current predictive techniques consider special conditions where only a single phenomenon may be considered. We report a 2D numerical simulation, using COMSOL Multiphysics, which incorporates the three major AC electrokinetic phenomena (dielectrophoresis, AC electroosmosis and electrothermal effect) and is valid for a wide range of operational conditions. Corroboration has been performed using experimental conditions that mimic those of the simulation and shows good qualitative agreement. Furthermore, a broad range of experiments has been performed using four of the most widely reported devices under varying conditions in order to show their behavior as it relates to the simulation. The large number of experimental conditions reported, together with the comprehensive numerical simulation, will help provide guidelines for scientists and engineers interested in incorporating AC electrokinetics into their lab-on-a-chip systems.

Comprehensive analysis of particle motion under non-uniform AC electric fields in a microchannel.

&Eacute;lectrocin&eacute;tique AC devient rapidement un outil fondamental pour les syst&egrave;mes en raison de sa polyvalence et la simplicit&eacute; des composants capables de g&eacute;n&eacute;rer les lab-on-a-chip. Pr&eacute;dire le comportement des fluides et de particules sous des champs &eacute;lectriques AC non uniforme est importante pour la conception des dispositifs de prochaine g&eacute;n&eacute;ration. Bien qu&#39;il y a plusieurs ph&eacute;nom&egrave;nes importants qui contribuent au comportement global des particules et des fluides, techniques pr&eacute;dictives actuelles consid&egrave;rent des conditions sp&eacute;ciales, o&ugrave; on peut consid&eacute;rer qu&#39;un ph&eacute;nom&egrave;ne unique. Nous rapportons une simulation num&eacute;rique 2D, &agrave; l&#39;aide de COMSOL Multiphysics, qui int&egrave;gre les trois AC &eacute;lectrocin&eacute;tiques ph&eacute;nom&egrave;nes majeurs (di&eacute;lectrophor&egrave;se, AC &eacute;lectro-osmose et effet &eacute;lectrothermique) et est valable pour un large &eacute;ventail de conditions d&#39;exploitation. Une confirmation a &eacute;t&eacute; effectu&eacute;e &agrave; l&#39;aide de conditions exp&eacute;rimentales qui imitent ceux de la simulation et montre un bon accord qualitatif. En outre, un large &eacute;ventail d&#39;exp&eacute;riences a &eacute;t&eacute; r&eacute;alis&eacute; &agrave; l&#39;aide de quatre des dispositifs plus largement diffus&eacute;es sous diff&eacute;rentes conditions afin de montrer leur comportement en ce qui concerne la simulation. Le grand nombre de conditions exp&eacute;rimentales signal&eacute;es, ainsi que de la simulation num&eacute;rique compl&egrave;te, permettra de fournir des lignes directrices pour les scientifiques et ing&eacute;nieurs int&eacute;ress&eacute;s par l&#39;int&eacute;gration &eacute;lectrocin&eacute;tique AC dans leurs syst&egrave;mes de lab-on-a-chip.

Analyse compl&egrave;te du mouvement de la particule sous non-uniforme AC des champs &eacute;lectriques dans un microchannel.

AC Electrokinetics wird eine grundlegende Werkzeug f&uuml;r Lab-on-a-Chip-Systeme aufgrund seiner Vielseitigkeit und die Einfachheit der Komponenten erzeugen sie zunehmend. Vorhersage des Verhaltens von Fl&uuml;ssigkeiten und Teilchen unter ungleichm&auml;&szlig;ige AC elektrische Felder ist wichtig f&uuml;r das Design der Ger&auml;te der n&auml;chsten Generation. Zwar es mehrere wichtige Erscheinungen, die zu das allgemeine Verhalten von Partikeln und Fl&uuml;ssigkeiten beitragen gibt, betrachten aktuelle pr&auml;diktive Techniken Sonderkonditionen, wo nur ein einzelnes Ph&auml;nomen betrachtet werden k&ouml;nnen. Wir berichten eine 2D numerische Simulation mit COMSOL Multiphysics, die umfasst die drei gro&szlig;en AC elektrokinetische Ph&auml;nomene (Dielektrophorese, AC Electroosmosis und elektrothermische Wirkung) und ist g&uuml;ltig f&uuml;r ein breites Spektrum von Betriebsbedingungen. Best&auml;tigung mit experimentelle Bedingungen, die denen der Simulation nachahmen durchgef&uuml;hrt wurde und zeigt guten qualitativen &Uuml;bereinstimmung. Dar&uuml;ber hinaus wurde eine Vielzahl von Experimenten mit vier von den am h&auml;ufigsten gemeldeten Ger&auml;ten unter unterschiedlichen Bedingungen um ihr Verhalten zu zeigen, wie sie sich auf die Simulation durchgef&uuml;hrt. Die gro&szlig;e Zahl der Versuchsbedingungen berichtet, zusammen mit der umfassenden numerischen Simulation hilft Leitlinien f&uuml;r Wissenschaftler und Ingenieure die AC Electrokinetics in ihre Lab-on-a-Chip-Systeme interessiert sind.

Umfassende Analyse der Bewegung der Partikel unter ungleichm&auml;&szlig;ige AC elektrische Felder in eine Microchannel.

Elettrocinesi AC sta rapidamente diventando uno strumento fondamentale per sistemi lab-on-a-chip a causa della sua versatilit&agrave; e la semplicit&agrave; dei componenti in grado di generarle. Predire il comportamento dei fluidi e particelle sotto non uniforme AC campi elettrici &egrave; importante per la progettazione di dispositivi di prossime generazione. Anche se ci sono diversi importanti fenomeni che contribuiscono al comportamento complessivo delle particelle e fluidi, le attuali tecniche predittive considerano condizioni speciali dove pu&ograve; essere considerato soltanto un fenomeno unico. Riportiamo una simulazione numerica 2D, utilizzando COMSOL Multiphysics, che incorpora tre principali AC elettrocinetico fenomeni (dielettroforesi, electroosmosis AC ed effetto elettrotermico) ed &egrave; valido per una vasta gamma di condizioni operative. Corroborazione &egrave; stata eseguita utilizzando condizioni sperimentali che imitano quelli della simulazione e Mostra buon accordo qualitativa. Inoltre, una vasta gamma di esperimenti &egrave; stata eseguita utilizzando quattro dei dispositivi pi&ugrave; ampiamente segnalati sotto diverse condizioni al fine di mostrare il loro comportamento per quanto riguarda la simulazione. Il gran numero di condizioni sperimentali riportati, insieme con la completa simulazione numerica, contribuir&agrave; a fornire linee guida per gli scienziati e gli ingegneri interessati ad integrare elettrocinetica AC nei loro sistemi lab-on-a-chip.

Analisi completa del moto della particella sotto non uniforme AC campi elettrici in un microchannel.

AC electrokinetics &#x306F;&#x6025;&#x901F;&#x306B;&#x305D;&#x306E;&#x591A;&#x69D8;&#x6027;&#x3068;&#x305D;&#x308C;&#x3089;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x30B3;&#x30F3;&#x30DD;&#x30FC;&#x30CD;&#x30F3;&#x30C8;&#x306E;&#x30B7;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x3055;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30E9;&#x30DC;&#x3067;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7; &#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x57FA;&#x672C;&#x30C4;&#x30FC;&#x30EB;&#x306B;&#x306A;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6D41;&#x4F53;&#x3068;&#x975E;&#x4E00;&#x69D8; AC &#x96FB;&#x5834;&#x4E0B;&#x3067;&#x306E;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x6319;&#x52D5;&#x3092;&#x4E88;&#x6E2C;&#x3059;&#x308B;&#x6B21;&#x4E16;&#x4EE3;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x8A2D;&#x8A08;&#x304C;&#x91CD;&#x8981;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x7C92;&#x5B50;&#x3068;&#x6D41;&#x4F53;&#x306E;&#x5168;&#x4F53;&#x7684;&#x306A;&#x52D5;&#x4F5C;&#x306B;&#x8CA2;&#x732E;&#x3059;&#x308B;&#x3044;&#x304F;&#x3064;&#x304B;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x73FE;&#x8C61;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x304C;&#x3001;&#x73FE;&#x5728;&#x306E;&#x4E88;&#x6E2C;&#x6280;&#x8853;&#x306E;&#x307F;&#x306E;&#x552F;&#x4E00;&#x306E;&#x73FE;&#x8C61;&#x3092;&#x8003;&#x616E;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x7279;&#x5225;&#x306A;&#x6761;&#x4EF6;&#x3092;&#x691C;&#x8A0E;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;COMSOL Multiphysics 3 &#x3064;&#x306E;&#x4E3B;&#x8981;&#x306A; AC &#x30A8;&#x30EC;&#x30AF;&#x30C8;&#x30ED;&#x30AB;&#x30A4;&#x30CD;&#x30C6;&#x30A3;&#x30C3;&#x30AF;&#x73FE;&#x8C61; (&#x8A98;&#x96FB;&#x6CF3;&#x52D5;&#x3001;AC &#x96FB;&#x6C17;&#x6D78;&#x900F;&#x3068;&#x96FB;&#x71B1;&#x52B9;&#x679C;) &#x306B;&#x7D44;&#x307F;&#x8FBC;&#x307E;&#x308C;&#x3001;&#x904B;&#x7528;&#x6761;&#x4EF6;&#x306E;&#x5E83;&#x3044;&#x7BC4;&#x56F2;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x6709;&#x52B9;&#x3067;&#x3059;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066; 2D &#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3092;&#x5831;&#x544A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x78BA;&#x8A3C;&#x306F;&#x305D;&#x308C;&#x3089;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x6A21;&#x5023;&#x306E;&#x5B9F;&#x9A13;&#x6761;&#x4EF6;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x5B9F;&#x884C;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3057;&#x3001;&#x826F;&#x3044;&#x306E;&#x5B9A;&#x6027;&#x7684;&#x306A;&#x4E00;&#x81F4;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;&#x5E45;&#x5E83;&#x3044;&#x5B9F;&#x9A13;&#x306F; 4 &#x3064;&#x306E;&#x3055;&#x307E;&#x3056;&#x307E;&#x306A;&#x6761;&#x4EF6;&#x306E;&#x4E0B;&#x3067;&#x6700;&#x3082;&#x5E83;&#x304F;&#x5831;&#x544A;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9; &#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x3057;&#x3066;&#x5F7C;&#x3089;&#x306E;&#x884C;&#x52D5;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x305F;&#x3081;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x5B9F;&#x884C;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x591A;&#x6570;&#x5831;&#x544A;&#x3001;&#x5305;&#x62EC;&#x7684;&#x306A;&#x6570;&#x5024;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3068;&#x3068;&#x3082;&#x306B;&#x5B9F;&#x9A13;&#x6761;&#x4EF6;&#x306E;&#x79D1;&#x5B66;&#x8005;&#x3001;&#x6280;&#x8853;&#x8005;&#x3001;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x4E0A;&#x306E;&#x30E9;&#x30DC; &#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306B; AC electrokinetics &#x3092;&#x7D44;&#x307F;&#x8FBC;&#x3080;&#x306B;&#x8208;&#x5473;&#x306E;&#x30AC;&#x30A4;&#x30C9;&#x30E9;&#x30A4;&#x30F3;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3059;&#x308B;&#x306E;&#x306B;&#x5F79;&#x7ACB;&#x3061;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED; &#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x975E;&#x4E00;&#x69D8; AC &#x96FB;&#x5834;&#x4E0B;&#x3067;&#x306E;&#x7C92;&#x5B50;&#x904B;&#x52D5;&#x306E;&#x5305;&#x62EC;&#x7684;&#x306A;&#x5206;&#x6790;&#x3002;

AC electrokinetics &#xAE09;&#xC18D; &#xD558; &#xAC8C; &#xADF8;&#xAC83;&#xC758; &#xB2E4;&#xC7AC; &#xB2E4;&#xB2A5;&#xACFC; &#xAD6C;&#xC131; &#xC694;&#xC18C; &#xB4E4;&#xC744; &#xC0DD;&#xC131;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xB2E8;&#xC21C;&#xD568; &#xB7A9; &#xC628; &#xCE69; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; &#xAE30;&#xCD08; &#xB3C4;&#xAD6C; &#xB418;&#xACE0;&#xC788;&#xB2E4;. &#xCCB4;&#xC561;&#xACFC; &#xC720;&#xB2C8;&#xD3FC;&#xC774; &#xC544;&#xB2CC; AC &#xC804;&#xAE30; &#xBD84;&#xC57C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC785;&#xC790;&#xC758; &#xD589;&#xB3D9;&#xC744; &#xC608;&#xCE21; &#xD558;&#xB294; &#xAC83;&#xC740; &#xCC28;&#xC138;&#xB300; &#xC7A5;&#xCE58; &#xB514;&#xC790;&#xC778;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC911;&#xC694; &#xD558;&#xB2E4;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC785;&#xC790;&#xC640; &#xCCB4;&#xC561;&#xC758; &#xC804;&#xBC18;&#xC801;&#xC778; &#xB3D9;&#xC791;&#xC5D0; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xC8FC;&#xB294; &#xC5EC;&#xB7EC; &#xAC00;&#xC9C0; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xD604;&#xC0C1; &#xC774;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xD604;&#xC7AC; &#xC608;&#xCE21; &#xAE30;&#xBC95; &#xACE0;&#xB824; &#xD2B9;&#xBCC4; &#xD55C; &#xC870;&#xAC74;&#xC744; &#xD558;&#xB098;&#xC758; &#xD604;&#xC0C1;&#xB9CC;&#xC744; &#xACE0;&#xB824; &#xB420; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC138; &#xAC00;&#xC9C0; &#xC8FC;&#xC694; AC electrokinetic &#xD604;&#xC0C1; (dielectrophoresis, AC electroosmosis &#xBC0F; electrothermal &#xD6A8;&#xACFC;)&#xB97C; &#xD1B5;&#xD569; &#xD558; &#xACE0; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC791;&#xB3D9; &#xC870;&#xAC74;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC720;&#xD6A8;&#xD55C; COMSOL Multiphysics&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; 2D &#xC218;&#xCE58; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xC744; &#xBCF4;&#xACE0; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD655;&#xC99D; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xC758; &#xBAA8;&#xBC29; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xC870;&#xAC74;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC218;&#xD589; &#xD558; &#xACE0; &#xC88B;&#xC740; &#xC9C8;&#xC801; &#xACC4;&#xC57D;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, &#xAD11;&#xBC94;&#xC704; &#xD55C; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xC5D0; &#xAD00;&#xD55C; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xB3D9;&#xC791;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC8FC;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC870;&#xAC74;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAC00;&#xC7A5; &#xB110;&#xB9AC; &#xBCF4;&#xACE0; &#xB41C; &#xC7A5;&#xCE58; 4 &#xAC1C;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC218;&#xD589; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC2E4;&#xD5D8; &#xC870;&#xAC74; &#xBCF4;&#xACE0;, &#xD3EC;&#xAD04;&#xC801;&#xC778; &#xC218;&#xCE58; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158;, &#xD568;&#xAED8; &#xB9CE;&#xC740; &#xACFC;&#xD559;&#xC790;&#xC640; &#xC5D4;&#xC9C0;&#xB2C8;&#xC5B4;&#xC758; &#xB7A9; &#xC628; &#xCE69; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC5D0; AC electrokinetics &#xD1B5;&#xD569;&#xC5D0; &#xAD00;&#xC2EC;&#xB41C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC9C0;&#xCE68;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5; &#xD558;&#xB294; &#xB370; &#xB3C4;&#xC6C0;&#xC774; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC720;&#xB2C8;&#xD3FC;&#xC774; &#xC544;&#xB2CC; AC &#xC804;&#xAE30; &#xBD84;&#xC57C;&#xC5D0;&#xB294; &#xBC84;&#xC2A4;&#xAC00; &#xC544;&#xB2CC; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xCC44;&#xB110;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC785;&#xC790; &#xBAA8;&#xC158;&#xC758; &#xD3EC;&#xAD04;&#xC801;&#xC778; &#xBD84;&#xC11D;.

Electrocin&eacute;tica AC se est&aacute; convirtiendo en una herramienta fundamental para lab-on-a-chip sistemas debido a su versatilidad y la simplicidad de los componentes capaces de generarlos. Predecir el comportamiento de los fluidos y las part&iacute;culas en campos de el&eacute;ctricos AC no uniforme es importante para el dise&ntilde;o de dispositivos pr&oacute;ximos generaci&oacute;n. Aunque hay varios fen&oacute;menos importantes que contribuyen al comportamiento general de las part&iacute;culas y fluidos, t&eacute;cnicas predictivas actuales consideran condiciones especiales donde puede considerarse s&oacute;lo un fen&oacute;meno &uacute;nico. Divulgamos una simulaci&oacute;n num&eacute;rica 2D, usando COMSOL Multiphysics, que incorpora los tres principales AC fen&oacute;menos electrocin&eacute;ticos (dielectroforesis, AC electroosmosis y efecto electrot&eacute;rmico) y es v&aacute;lido para una amplia gama de condiciones operativas. Corroboraci&oacute;n se ha realizado utilizando condiciones experimentales que imitan a los de la simulaci&oacute;n y muestra buen acuerdo cualitativo. Adem&aacute;s, se ha realizado una amplia gama de experimentos utilizando cuatro de los dispositivos m&aacute;s ampliamente divulgados bajo distintas condiciones para demostrar su comportamiento lo que se refiere a la simulaci&oacute;n. La gran cantidad de condiciones experimentales registrados, junto con la simulaci&oacute;n num&eacute;rica completa, ayudar&aacute; a proporcionar directrices para cient&iacute;ficos e ingenieros interesados en incorporar electrocin&eacute;tica de AC en sus sistemas de lab-on-a-chip.

Jorge Capurro

Mechanical Engineering and Mechanics

Drexel University

AC Electrokinetic Phenomena Generated by Microelectrode Structures

Jorge Capurro

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Drexel University

AC Electrokinetic Phenomena Generated by Microelectrode Structures

Mechanical Engineering and Mechanics