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油中における交流磁場を用いた磁性流体の操作

Sharif University of Technologyの研究グループが、油中における交流磁場を用いた磁性流体の操作を行い、各パラメータの影響を調査しました。

この研究成果は、Sensors and Actuators A: Physicalに掲載されています。


この記事は下記論文の紹介記事です。

論文:

Bijarchi, Mohamad Ali, et al. "Ferrofluid droplet manipulation using an adjustable alternating magnetic field." Sensors and Actuators A: Physical (2019): 111753.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0924424719312804


磁気駆動液滴操作は、薬物送達、生化学、ラボオンチップデバイスでのサンプル処理、組織工学などの生物医学および工学アプリケーションに有望なツールを提供します。


同研究グループは、液滴操作用の磁気コイルによって生成される調整可能な交流磁場の特性を調査しました。

この調査結果を用いることで、液滴の輸送をより制御できるようになり、可動磁石またはマイクロコイルのアレイの適切な代替手段と見なすことができます。



本研究では磁束密度、デューティサイクル、および適用される磁気周波数を調整しています。

異なる体積の生体適合性界面活性剤による水ベースの磁性流体液滴の操作を検討しました。


また、同様のシステムを用いて油に完全に浸された磁性流体の液滴を操作することができました。

油内で液滴を制御することにより、以前までの液滴操作において課題であった液滴蒸発の対策ができます。


さらに、疎水性表面上の磁性流体の液滴の動きの解析モデルが提案しています。

テイサンされたモデルの予測は、実験結果とよく一致していることを確認しました。

また、磁束密度、デューティサイクル、周波数、およびコイル間の距離が混合プロセスに与える影響を調べました。

結果は、疎水性表面上の小滴の動きが生成された信号と完全に同期している一方で、磁場がオフになった後、小滴が油中で後方に移動したことを確認しました。


#交流磁場 #磁性流体

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