Viscoelastic Particle Focusing and Separation in a Spiral Channel.
Viscoelastic Particle Focusing and Separation in a Spiral Channel.
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DOI：
10.3390/mi13030361
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发表时间：
2022-02-25
期刊：
影响因子：
3.4
通讯作者：
Gale BK
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Feng H;Jafek AR;Wang B;Brady H;Magda JJ;Gale BK
作为一种非牛顿流体，粘弹性流体表现出独特的特性，有助于颗粒在受限的微流体通道中横向迁移，从而为颗粒的操纵和分离提供了机会。本文研究了大范围聚乙二醇（PEO）水溶液中粘弹性流动中的颗粒聚焦问题。对直径为3 ~ 20 μm的聚苯乙烯微球进行了测试，通过惯性流动、粘弹性流动和迪安流动的共同作用解释了颗粒聚焦位置的变化。结果表明，通过分析微通道内的力平衡可以预测颗粒的聚焦位置，并且可以提高粘弹性流动中的颗粒分离分辨率。
As one type of non-Newtonian fluid, viscoelastic fluids exhibit unique properties that contribute to particle lateral migration in confined microfluidic channels, leading to opportunities for particle manipulation and separation. In this paper, particle focusing in viscoelastic flow is studied in a wide range of polyethylene glycol (PEO) concentrations in aqueous solutions. Polystyrene beads with diameters from 3 to 20 μm are tested, and the variation of particle focusing position is explained by the coeffects of inertial flow, viscoelastic flow, and Dean flow. We showed that particle focusing position can be predicted by analyzing the force balance in the microchannel, and that particle separation resolution can be improved in viscoelastic flows.
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