اثرات ويسكوالاستيسيته و پتانسيل جرياني بر واكنشهاي سطح در ميكرورآكتورها

بسياري از سيالات زيستي مورد بررسي در آزمايشگاه‌هاي روي تراشه رفتاري غيرخطي دارند. همچنين به علت اندازه بسيار كوچك مجاري موجود در اجزاي مختلف آزمايشگاه‌هاي روي تراشه، همانند ميكرورآكتورها و ميكروهم‌زن‌ها، جريان فشارمحرك مايعات در اين اجزا با پديده پتانسيل جرياني همراه خواهد بود كه تمايل به كاهش سرعت سيال دارد. تحقيق حاضر به بررسي اثرات پتانسيل جرياني و رفتار غيرنيوتني سيال حامل بر انتقال جرم و واكنش‌هاي سطح در ميكرورآكتورهاي ناهمگن مي‌پردازد. در اين راستا از مدل ويسكوالاستيك پيتيتي براي پيش‌بيني رفتار غيرخطي سيال استفاده مي‌شود. معادلات حاكم در حالت بدون بعد به وسيله روش تفاضل محدود بر اساس شبكه‌بندي غيريكنواخت حل مي‌شوند. نتايج نشان مي‌دهند كه اثرات پتانسيل جرياني با افزايش قدرت يوني الكتروليت و افزايش ضخامت دولايه الكتريكي تقويت مي‌شود. تقويت اين اثرات باعث كاهش سرعت سيال و به تبع آن سرعت انتقال آناليت به پايين دست ميكرورآكتور شده و در نهايت منجر به كاهش نرخ واكنش‌هاي سطح مي‌شود. اثرات پتانسيل جرياني چنان شديد است كه در حالات حدي ممكن است باعث افزايش 100 درصدي زمان رسيدن سطح به حالت اشباع شود. اگرچه الاستيسيته با افزايش سرعت سيال در نزديكي جدار منجر به كاهش زمان اشباع مي‌شود، با اين وجود اثرات آن بسيار كمتر از اثرات پتانسيل جرياني است.