izpis_h1_title_alt

Field generated nematic microflows via backflow mechanism
ID Kos, Žiga (Avtor), ID Ravnik, Miha (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,44 MB)
MD5: 8E1C0006246D36DA61D237F9857724C1
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://www.nature.com/articles/s41598-020-57944-5 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
Generation of flow is an important aspect in microfluidic applications and generally relies on external pumps or embedded moving mechanical parts which pose distinct limitations and protocols on the use of microfluidic systems. A possible approach to avoid moving mechanical parts is to generate flow by changing some selected property or structure of the fluid. In fluids with internal orientational order such as nematic liquid crystals, this process of flow generation is known as the backflow effect. In this article, we demonstrate the contact-free generation of microfluidic material flows in nematic fluids -including directed contact-free pumping- by external electric and optical fields based on the dynamic backflow coupling between nematic order and material flow. Using numerical modelling, we design efficient shaping and driving of the backflow-generated material flow using spatial profiles and time modulations of electric fields with oscillating amplitude, rotating electric fields and optical fields. Particularly, we demonstrate how such periodic external fields generate efficient net average nematic flows through a microfluidic channel, that avoid usual invariance under time-reversal limitations. We show that a laser beam with rotating linear polarization can create a vortex-like flow structure and can act as a local flow pump without moving mechanical parts. The work could be used for advanced microfluidic applications, possibly by creating custom microfluidic pathways without predefined channels based on the adaptivity of an optical set-up, with a far reaching unconventional idea to realize channel-less microfluidics.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:microfluidics, nematic fluids
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FMF - Fakulteta za matematiko in fiziko
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2020
Št. strani:10 str.
Številčenje:Vol. 10, art. 1446
PID:20.500.12556/RUL-128558 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:532.5
ISSN pri članku:2045-2322
DOI:10.1038/s41598-020-57944-5 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:3408996 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:19.07.2021
Število ogledov:955
Število prenosov:187
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Scientific reports
Skrajšan naslov:Sci. rep.
Založnik:Nature Publishing Group
ISSN:2045-2322
COBISS.SI-ID:18727432 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.
Začetek licenciranja:29.01.2020

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:mikrofluidika, nematske tekočine

Projekti

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P1-0099
Naslov:Fizika mehkih snovi, površin in nanostruktur

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:L1-8135
Naslov:Biološka zdravila: detektor tvorbe proteinskih delcev na osnovi tekočih kristalov

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J1-9149
Naslov:Orientacijske interakcije v posplošenem Thomsonovem problemu: dipolna stabilizacija sferičnih nanostruktur

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:N1-0124
Naslov:Geometrijsko in topološko vodenje aktivnih elastomerov

Financer:Drugi - Drug financer ali več financerjev
Program financ.:MIZS, Early career researcher 2.1

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj