izpis_h1_title_alt

A strip-type microthrottle pump : modeling, design and fabrication
ID Pečar, Borut (Avtor), ID Vrtačnik, Danilo (Avtor), ID Resnik, Drago (Avtor), ID Možek, Matej (Avtor), ID Aljančič, Uroš (Avtor), ID Dolžan, Tine (Avtor), ID Amon, Slavko (Avtor), ID Križaj, Dejan (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (1,11 MB)
MD5: 555D7F14A44DEA8BD90F4AD24640AE80
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://www.mdpi.com/1424-8220/13/3/3092 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
A novel design for a strip-type microthrottle pump with a rectangular actuator geometry is proposed, with more efficient chip surface consumption compared to existing micropumps with circular actuators. Due to the complex structure and operation of the proposed device, determination of detailed structural parameters is essential. Therefore, we developed an advanced, fully coupled 3D electro-fluid-solid mechanics simulation model in COMSOL that includes fluid inertial effects and a hyperelastic model for PDMS and no-slip boundary condition in fluid-wall interface. Numerical simulation resulted in accurate virtual prototyping of the proposed device only after inclusion of all mentioned effects. Here, we provide analysis of device operation at various frequencies which describes the basic pumping effects, role of excitation amplitude and backpressure and provides optimization of critical design parameters such as optimal position and height of the microthrottles. Micropump prototypes were then fabricated and characterized. Measured characteristics proved expected micropump operation, achieving maximal flow-rate 0.43 mL min$^{−1}$ and maximal backpressure 12.4 kPa at 300 V excitation. Good agreement between simulation and measurements on fabricated devices confirmed the correctness of the developed simulation model.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:microthrottle pump, micropump, numerical simulation, 3D fully coupled model, hyperelastic model, PDMS, lab on chip, COMSOL, fluidics, optimization
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2013
Št. strani:Str. 3092-3108
Številčenje:Vol. 13, iss. 3
PID:20.500.12556/RUL-129499 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:681.5:621.38
ISSN pri članku:1424-8220
DOI:10.3390/s130303092 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:9729620 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:02.09.2021
Število ogledov:1060
Število prenosov:179
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Sensors
Skrajšan naslov:Sensors
Založnik:MDPI
ISSN:1424-8220
COBISS.SI-ID:10176278 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY 3.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 3.0 Nedoločena
Povezava:https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/deed.sl
Opis:Dovoljuje kopiranje in razširjanje vsebin v kakršnemkoli mediju in obliki. Dovoljuje remixanje, urejanje, predelava in vključevanje vsebine v lastna dela v vse namene, tudi komercialne. Primerno morate navesti avtorja, povezavo do licence in označiti spremembe, če so kakšne nastale. To lahko storite na kakršenkoli razumen način, vendar ne na način, ki bi namigoval na to, da dajalec licence podpira vas ali vašo uporabo dela. Ne smete uporabiti pravnih določil ali tehničnih ukrepov, ki bi pravno omejili ali onemogočilo druge, da bi storili karkoli, kar licenca dovoli.
Začetek licenciranja:04.03.2013

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:mikročrpalke, numerična simulacija, 3D popolno sklopljen model, PDMS, laboratorij na čipu, COMSOL, mikrofluidika, optimizacija

Projekti

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije

Financer:Drugi - Drug financer ali več financerjev
Program financ.:Ministry of Education, Science, Culture and Sport

Podobna dela

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

Nazaj