Domov > Študenti fizike > Teme za diplomske naloge II. stopnje > Mikrofluidično vezje z opto-termičnim elementom za razvrščanje delcev

Mikrofluidično vezje z opto-termičnim elementom za razvrščanje delcev

Mentor: Igor Poberaj

V sistemih "laboratorij-na-čipu" (lab-on-a-chip, LOC) je pogosto prisotna potreba po razvrščanju mikrodelcev ali bioloških makromolekul. Delce določene velikosti je moč iz tekočine izločiti z mehanskimi mikrofiltri, ki pa imajo slabost, da se hitro zamašijo. Nabite delce in molekule se lahko manipulira z elektroforezo, za kar pa je potreben nabor elektrod.

Alternativo za mikromanipulacijo predstavlja uporaba termoforetske sile, ki je pri velikih temperaturnih gradientih (0.1K/µm) znatno večja od termičnega šuma. V gradientu se molekule tipično premikajo od višje proti nižji temperaturi, tako da je ravnovesna koncentracija najvišja prav v območju z najnižjo temperaturo. Pripraven način za ustvarjanje visokih temperaturnih gradientov je absorbcija fokusiranega laserskega žarka, ki območje povišane temperature ustvari brezkontaktno, lego območja pa je moč z usmerjanjem laserja poljubno izbirati.

V diplomskem delu bo kandidat iz materialov z visoko toplotno prevodnostjo zgradil preprosto mikrofluidično vezje, z laserjem bo v mikrokanalih ustvaril območja povišane temperature in nato poiskal najučinkovitejšo metodo za razvrščanje raznih vrst delcev. Za načrtovanje in analizo vezja bo kandidat uporabljal numerično simulacijo (FEM, Comsol).

Delo bo potekalo v Laboratoriju za eksperimentalno mehko snov na FMF.