Numerical Analysis of an Acoustofluidic Device for Particle Trapping
Marco Ragone
Numerical Analysis of an Acoustofluidic Device for Particle Trapping.
Rel. Pietro Asinari. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Energetica E Nucleare, 2018
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Abstract
Lo studio del controllo di fenomeni acustici in fluidi nella scala del micrometro sta diventando rapidamente un campo di ricerca di grande interesse per ottimizzare la manipolazione delle particelle all’ interno dei dispositivi microfluidici, in particolare nel settore della ricerca medica e della bioingegneria. Influenzare il comportamento delle particelle risulta essere fondamentale nei processi di separazione di diversi tipi di cellule, ad esempio di cellule tumorali da cellule sane. Il moto delle particelle nei microcanali è influenzato da due importanti fenomeni fisici: la forza di radiazione acustica (acoustic radiation force) e le vorticità presenti nel moto del fluido (acoustic streaming). La forza di radiazione acustica è generata dallo scattering delle onde acustiche sulle particelle, mentre le vorticità sono dovute alla natura viscosa del fluido.
L’influenza di questi due fenomeni è fortemente legata alle condizioni operazionali in cui vengono svolti gli esperimenti (es.: frequenza del campo acustico, voltaggio del generatore d’onda), alle proprietà fisiche e alla portata del fluido, alla massa e alle proprietà fisiche delle particelle e alle caratteristiche geometriche del canale
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