Am April 20 wurde das 4. Micro-Nano Scale Flow Symposium in Hangzhou erfolgreich abgeschlossen. Die Konferenz konzentrierte sich auf Schlüssel themen wie Mikro fluss technologie, komplexe Strömungs phänomene und-mechanismen sowie Flow Engineering-Anwendungen im Mikro-Nano-Maßstab.
EnthüllerScientific Instruments wurde eingeladen, an der Konferenz mit seinen unabhängig entwickelten Hoch geschwindigkeit kameras, sCMOS-wissenschaft lichen Kameras und PIV-Systemen (Partikelbild-Velocimetry) teilzunehmen. und demonstrierte den an der Konferenz teilnehmen den Experten und Wissenschaftlern typische Anwendungen auf dem Gebiet der Fluss forschung im Mikro-Nano-Maßstab.
Die Mikrofluidik-Technologie umfasst die Erzeugung, Manipulation und komplexe Zell fluss phänomene in Mikro kanälen.
Hoch geschwindigkeit kameras mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung können den vorübergehen den Prozess des Aufspaltens von Tröpfchen, die sich aufteilen, verschmelzen und mit der Kanal wand im mikro fluid ischen Chip kanal interagieren, klar erfassen.
In den Mikro kanälen von Mikro fluid chips zeigt der Flüssigkeits fluss komplexe Laminar-und Wirbel phänomene, und es ist schwierig, detaillierte Geschwindigkeit sfeld informationen unter Verwendung herkömmlicher Punkt mess methoden zu erhalten. Das Micro-PIV-Durchfluss feld messsystem fügt der Mikro flüssigkeit Tracer partikel hinzu, verwendet Laserlicht quellen zur Beleuchtung, verwendet eine Hoch geschwindigkeit kamera, um die Bewegung der fehlenden Partikel aufzu zeichnen. und kombiniert dann die Analyse des PIV-Algorithmus mit Kreuz korrelation, um das Geschwindigkeit vektor feld der Flüssigkeit im Mikro kanal mit hoher Präzision zu erhalten.
Die Tröpfchen dynamik ist eines der heißen Themen in der mikro-nanos ka ligen Fluss forschung. Das Verhalten von Tröpfchen, die auf die Wand wirken, Tröpfchen rückstoß und-fusion sowie die Erzeugung von Satelliten tröpfchen sind normaler weise in sehr kurzer Zeit abgeschlossen. Mit einer Belichtung szeit von Hunderten von Nanosekunden und einer ultra hohen Bildrate von Zehntausenden von Bildern pro Sekunde zerlegen Hoch geschwindigkeit kameras transiente Prozesse in Zeit-Raum-Sequenz bilder. Basierend auf den Sequenz bildern messen die Forscher die Größen verteilung, die Rück prall geschwindigkeit, den Kontakt winkel beim Aufprall auf die Wand und andere dynamische Indikatoren der ges putter ten Tröpfchen.
Während der Bildung, Spaltung und Kollision von Tröpfchen erzeugt das interne Strömungs feld auch subtile und sich schnell ändernde Strömungs strukturen. Das Mikro-PIV-System kann die Einschränkungen herkömmlicher Messmethoden durchbrechen, bei denen es schwierig ist, winzige Strömungs feld änderungen zu erfassen, und die Bildung, Entwicklung und Entwicklung winziger Wirbel in den Tröpfchen deutlich darstellen. Es kann auch die Änderungen der Geschwindigkeit gradienten zwischen verschiedenen Regionen innerhalb der Tröpfchen charakterisieren und Daten unterstützung für die Untersuchung des Strömungs mechanismus in den Tröpfchen bieten.
Bio fluid Mechanics konzentriert sich auf Flüssigkeits phänomene in Organismen, wie die Bewegung von Zellen in einer biologischen Flüssigkeits umgebung. Bei der Untersuchung der Zell bewegung durch fluoreszenz Markierung spezifischer Moleküle auf der Zell oberfläche oder Skelett proteinen in der Zelle, die dynamische Verteilung und Veränderungen dieser Moleküle während der Zell bewegung kann in Echtzeit mit sCMOS wissenschaft lichen Kameras überwacht werden, Aufschluss über den molekularen Mechanismus der Zell bewegung und die Reaktions beziehung zwischen Zellen und externen Signalen und bietet ein leistungs fähiges Werkzeug für eingehende Forschungen zur Zell signal transduktion und zu molekularen Mechanismen in der Bio fluid mechanik.
Der Schnitts telle fluss konzentriert sich auf die Grenzflächen phänomene zwischen Gas und Flüssigkeit, Flüssigkeit und Feststoff, wie z. B. das Ausbreiten, Brechen und Kollaps von Flüssigkeit auf der Oberfläche von Mikro-Nanos trukturen. Mit einer Zeitmikroskop-Hoch geschwindigkeit kamera kann der dynamische Änderungs prozess der Schnitts telle erfasst werden.
Jets im Mikro-Nano-Maßstab werden leicht von Faktoren wie Oberflächen spannung, visko elastischem Effekt und Temperatur gradienten beeinflusst, und ihre Morphologie ändert sich, wie z. B. Verformung, Dehnung, Biegung. und Fraktur in den Anfangs-und Entwicklungs stadien.
Basierend auf der Hoch geschwindigkeit fotografie stech no logie von Hoch geschwindigkeit kameras, die visuelle und vollständige Aufzeichnung des Strahls geht aufgrund der Auswirkungen der Oberflächen spannung allmählich vom geraden Segment zu Beginn des Auswurfs der Düse auf Mikron ebene in die Biege-und Well morphologie über. Viskosität usw., Bereitstellung von Bilddaten für die morpho logische Entwicklung des Strahls.
Basierend auf dem Strömungs feld messsystem der Partikel bild geschwindigkeiten metrie (PIV) werden dem Jet-Fluid im Mikro-Nano-Maßstab fehlende Partikel hinzugefügt, die Messfläche wird durch eine Laserblatt-Lichtquelle beleuchtet, das Partikel bild wird von einer Hoch geschwindigkeit kamera gesammelt, Und die Geschwindigkeit sfeld verteilung innerhalb des Strahls wird durch die Analyse des PIV-Algorithmus erhalten. Das Vorticity feld kann durch Bild verarbeitung weiter berechnet werden, um das Evolutions gesetz der Wirbels truktur und ihre Auswirkungen auf den Jet-Abbruch mechanismus aufzudecken.
Von der Beobachtung vorübergehen der Phänomene bis zum Mechanismus, der durch Messdaten aufgedeckt wird, der Kombination von wissenschaft lichen Instrumenten und Geräten wie Hoch geschwindigkeit kameras, sCMOS-wissenschaft lichen Kameras, und PIV-Systeme spielen eine wichtige Rolle bei der Untersuchung von mikro-nanos ka ligen Strömungen. Mit der kontinuier lichen Optimierung der Zeit auflösung von Hoch geschwindigkeit kameras, der weiteren Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses von wissenschaft lichen Kameras, und die kontinuierliche Verbesserung der Vollfeld auflösung fähigkeit von PIV-Systemen werden wissenschaft liche Forscher die kognitiven Grenzen von Zeit-und Raumskalen bei der Erforschung von Mikro fluidik, Tröpfchen dynamik und Grenzflächen wissenschaft erweitern. Bio fluid mechanik und andere Teilbereiche.
Hier sind drei Bilder, drei Sprüh bilder der Zellbiologie konferenz, ein Familien porträt von Hoch geschwindigkeit kameras, wissenschaft lichen Scmos-Kameras und Micro-PIV
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