مروری بر مطالعات در زمینه حرکت ذرات تحت اثر امواج آکوستیکی در سیستم های میکروفلویدیک

Abstract

استفاده از امواج آکوستیکی برای کنترل و دست‌کاری ذرات معلق در سیال، توجه ویژه‌ای را در دو دهه‌ی اخیر به خود جلب کرده است. انتشار امواج آکوستیکی در محیط سیال، ذرات معلق در آن را عمدتاً به دو صورت می‌تواند تحت تأثیر قرار دهد. اثر اولیه‌ی انتشار موج به صورت مستقیم بر ذرات عمل کرده و موجب اعمال نیرویی از طرف سیال بر آن‌ها می‌شود. در سیال ویسکوز با توجه به تضعیف موج و ایجاد گرادیان‌های سرعت ناشی از وجود ویسکوزیته، جریان‌هایی در سیال شکل می‌گیرد که می‌توانند به‌صورت غیر مستقیم بر ذرات اثرگذار باشند. با توجه به کاربرد این تکنولوژی در زمینه‌‌‌های پزشکی و بیولوژی و پیچیدگی کارهای تجربی آزمایشگاهی در ابعاد میکرومتر، نیاز مبرمی به مطالعات تحلیلی و بینش تئوری در این موضوع احساس می‌گردد. موضوع مقاله حاضر، مروری بر مطالعات تحلیلی انجام شده در رابطه با مکانیزم‌های مؤثر بر حرکت ذرات تحت تأثیر امواج آکوستیکی انتشاریافته در محیط سیال در ابعاد میکرومتر است. در این مقاله تاریخچه‌ای از نظریه‌های ابتدایی محاسبه‌ی نیروهای تابشی آکوستیکی و جریان آکوستیکی و روند پیشرفت این نظریه‌ها تا زمان حاضر ارائه شده است. همچنین، نقدی بر نتایج بدست‌آمده از پژوهش‌های گذشته، مشکلات و کمبودها و میزان تأثیر پارامترهای مختلف در برآورد این نتایج ارائه شده است.