Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 26 °C
Gök Gürültülü

Mikronaltı Parçacıkları İzole Eden Nano Ölçek Akustik Kuvvet Alan Teknolojisi Geliştirildi

25.05.2020
124
Mikronaltı Parçacıkları İzole Eden Nano Ölçek Akustik Kuvvet Alan Teknolojisi Geliştirildi

Acoustofluidics, sıvıların ve asılı partiküllerin temassız, hızlı ve etkili bir şekilde manipüle edilmesini sağlayan akustik ve akışkanlar mekaniğinin birleşimidir. Uygulanan akustik dalga, bir mikroakışkan kanalda asılı parçacıklara bir akustik radyasyon kuvveti uygulamak için sıfır olmayan bir zaman ortalamalı basınç alanı üretebilir. Bununla birlikte, kritik boyutun altındaki parçacıklar için viskoz sürükleme kuvveti, sıvıdaki akustik enerji yayılımından kaynaklanan güçlü akustik akıma bağlı olarak akustik radyasyon kuvvetleri üzerinde baskındır. Bu nedenle, parçacık boyutu, algılama (plazmonik nanoparçacıklar), biyoloji (küçük biyopartikül zenginleştirme) ve optikler (mikro lensler) gibi alanlarda yararlı olabilecek manipülasyon ve sıralama uygulamaları için akustik alanların kullanımında önemli bir sınırlayıcı faktör görevi görür.

Akustik nanoparçacık manipülasyonu kanıtlanmış olmasına rağmen, terastatz (THz) veya gigahertz (GHz) frekansları genellikle çok küçük özellik boyutlarında SAW dönüştürücülerinin imalatının zor olduğu nano ölçekli dalga boyları oluşturmak için gereklidir. Ayrıca, nanoakustik alanlarda ayrı tuzaklara tek nanoparçacık konumlandırması gösterilmemiştir. Bu nedenle, megahertz (MHz) frekansları kullanılarak akustik alanlarda bireysel nano ve mikron altı ölçekli manipülasyon için hızlı, hassas ve ölçeklenebilir bir yöntem geliştirmek için acil bir ihtiyaç vardır.

Singapur Teknoloji ve Tasarım Üniversitesi’nden (SUTD) Doçent Ye Ai ve MIT’den Profesör Jongyoon Han ve SUTD’den Doçent Hong Yee Low ile birlikte Melbourne Üniversitesi’nden Dr. David Collins tarafından yönetilen disiplinlerarası bir araştırma ekibi bir roman geliştirdi nano boşluklar içinde tek parçacık seviyesinde kitlesel çoğullamalı mikron altı partikül yakalama için akustik-akışkan teknolojisi.

Akoustofluidik cihaz, çalıştırma kaynağı olarak yüzey akustik dalgalarını (SAW) kullanır ve mikroakışkan kanal ile akustik transdüserin arayüzünde yer alan elastik bir nanokavite tabakası içerir. Üretilen SAW, nano boşluklarda akustik olarak yönlendirilen deformasyonlara yol açar ve kanal boyunca nano ölçekli bir akustik kuvvet gradyanı üreten zaman ortalamalı bir akustik alan üretir.

Brownian hareketinin ve akustik akışın üstesinden gelmek için bu eşsiz nano ölçekli akustik kuvvet alanından yararlanarak, ekip milyonlarca bireysel nano ve submikron ölçekli parçacıkları nano-boşluklara doğru manipüle edebildi. SAW aktüatörü üzerindeki nanokavite katmanı uygulaması, bireysel nanoparçacıkların SAW’ye maruz bırakılarak sınırlandırılabileceği ve SAW uyarımının kesilmesiyle serbest bırakılabileceği ayrı bindirme konumları sağlar. Bu, alt mikron ve nano ölçekli nesnelerin sıralama, modelleme ve boyut seçici olarak yakalanmasında yaygın uygulama potansiyeline sahip hızlı işlenen ve temassız bir yakalama sistemidir.

Bu çalışma, nano ve mikro ölçekli deneysel ve teorik çalışmalarda geniş bir konu yelpazesini kapsayan, üst düzey, çok disiplinli bir dergi olan Small’da yayınlandı ve konunun iç kapağında yer aldı. Bu araştırma projesine SUTD lisansüstü öğrencileri ve Mahnoush Tayebi, Richard O’Rorke ve Him Cheng Wong gibi doktora sonrası öğrenciler katıldı.


Kaynak: Mahnoush Tayebi, Richard O’Rorke, Him Cheng Wong, Hong Yee Low, Jongyoon Han, David J. Collins ve Ye Ai, 20 Mart 2020, Small.
DOI: 10.1002 / smll.202000462

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.