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J-GLOBAL ID：202202238102005243   整理番号：22A0314773

バルク音響波誘起音響流体に及ぼすマイクロチャネル突起の影響:数値研究【JST・京大機械翻訳】

Effect of microchannel protrusion on the bulk acoustic wave-induced acoustofluidics: numerical investigation

著者 (2件)： Zhou Yufeng (State Key Laboratory of Ultrasound in Medicine and Engineering, College of Biomedical Engineering, Chongqing Medical University, Chongqing, China) ,  Zhou Yufeng (Chongqing Key Laboratory of Biomedical Engineering, Chongqing Medical University, Chongqing, China)
資料名： Biomedical Microdevices  (Biomedical Microdevices)
巻： 24  号： 1  ページ： 7  発行年： 2022年 
JST資料番号： W1312A  ISSN： 1387-2176  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： マイクロチャネル内の音響流体は,最近その広い応用を既に見付けた。音響ストリーミングと放射力は,操作における微粒子と細胞の軌跡を決定する2つの基礎となる機構である。粘性効果の臨界粒子サイズは,2MHzの周波数で従来の長方形マイクロチャネル(W×H=380m×160m)において約1.6μmであり,それ以下では音響ストリーミングが支配的であり,駆動電圧に依存しないことが分かった。そのような臨界サイズを効果的に調整するために,アプローチを提案し,いくつかの突起(すなわち,くさび,棒,半楕円形状)を上部または底部壁の中央に追加することによって音響ストリーミングを強化するために数値的に評価した。共振周波数と音響圧力は減少し,そして,音響ストリーミング速度は,突出高さ(幅が8μmと同一である)の増加とともに,それぞれ,著しく増加することがわかった。続いて,微粒子の軌跡運動パターンは,長方形マイクロチャネル内のそれらと比較して明らかな変化を持ち,音響ストリーミングは,大きな微小粒子(すなわち,10μm)の運動を支配しさえする。その結果,臨界粒径を72.5μmまで増加させることができた。さらに,上壁上の異なる突起形状(すなわち,くさび,棒,半楕円)を比較した。その先端での突出の鋭さは,音響ストリーミング速度を決定するようである。底部壁に取り付けたくさびは,同じ次元でトップウェッジと比較して,より高い共振周波数とより低い音響流動速度を持った。上部および底部壁上の二重くさびを有するマイクロチャネルにおける音響ストリーミングおよびミクロ粒子軌跡運動のパターンは,個々にトップおよびボトムウェッジの重ね合わせではない。要約すれば,マイクロチャネルの形状は,バルク音響波による誘起音響流体に顕著な影響を持つ。音響ストリーミングと放射力の間の微粒子の臨界サイズを変えるために,突出の先端ではるかに大きな音響ストリーミング速度を生成した。ミクロチャネルの適切な形状を設計することによって,種々のサイズの微粒子とセルへの音響流体(すなわち,混合とソノポレーション)のより多くの応用が実現可能であることを示唆した。Copyright The Author(s), under exclusive licence to Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature 2021 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 粘性 ,  *音響 ,  微粒子 ,  粒径 ,  粒度 ,  *振動流 ,  流速 ,  臨界 ,  音圧 ,  重合せ ,  共振周波数 ,  ストリーミング ,  *マイクロチャネル
準シソーラス用語： 数値研究 ,  放射力 ,  *音響流 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 音響流体 ,  バルク音響波 ,  マイクロチャネル ,  突出 ,  音響ストリーミング ,  臨界粒子サイズ

分類 (3件)： 生物物理的研究法  (EA03020V) ,  医療用機器装置  (GA05020L) ,  遺伝学研究法  (EC01020N)

タイトルに関連する用語 (7件)： バルク音響波 ,  誘起 ,  音響流 ,  マイクロチャネル ,  突起 ,  数値 ,  研究