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Investigación sobre la reducción de la pulsación del flujo líquido en microcanales de un chip microfluídico neumático basado en microválvulas de membrana

Autores: Liu, Xuling; Bo, Le; Zhang, Yusong; Peng, Chaofeng; Zhang, Kaiyi; Jin, Shaobo; Ye, Guoyong; Shao, Jinggan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Investigación sobre la reducción de la pulsación del flujo líquido en microcanales de un chip microfluídico neumático basado en microválvulas de membrana


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Flujo líquido
Microcanal
Microválvula de membrana
Pulsación de flujo
Chip microfluídico
Reacción bioquímica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El flujo de líquido inestable y discontinuo en el microcanal afecta la eficiencia de la mezcla de muestras, la detección molecular, la adquisición de objetivos y la reacción bioquímica. En este trabajo, se propone un método activo para reducir la pulsación del flujo en el microcanal de un chip microfluídico neumático utilizando una microválvula de membrana en chip como un orificio de amortiguación de cámara de válvula o un acumulador de cámara de válvula. Se presentan la estructura, el principio de funcionamiento y el modelo multifísico del elemento reductor de la pulsación del flujo en un microcanal. Cuando la pulsación del flujo en el microcanal es sinusoidal, de onda cuadrada o pulsada, se muestra el efecto de simulación de reducción de la pulsación del flujo cuando la válvula de membrana tiene diferentes permutaciones y combinaciones. Los resultados experimentales muestran que el flujo de entrada del elemento reductor es una pulsación de onda cuadrada con una amplitud de 0.1 mL/s y un período de 2 s, el flujo de salida del elemento reductor es asistido por 0.017 y la frecuencia de fluctuación se acompaña de una disminución. Los datos de prueba y los resultados de simulación verifican la racionalidad del elemento de reducción de flujo en el microcanal de la válvula de membrana, la corrección del modelo teórico y la viabilidad de la aplicación específica, lo que proporciona una tecnología de control automático de mayor precisión para el chip microfluídico con alta integración y función de reacción compleja.

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