Designing and Manufacturing of a 2-Node Acoustofluidic Microchannel

(1)

ISSN: 2476-6909; Modares Mechanical Engineering. 2021;21(10):651-660

Designing and Manufacturing of a 2-Node Acoustofluidic Microchannel

A R T I C L E I N F O A B S T R A C T Article Type

Original Research

These days, investigation on using acoustofluidic microchannels in the separation of microparticles and cells is under consideration. Working under optimum efficiency, these microchannels should be designed and manufactured truly. In this work, a new methodology for designing and manufacturing acoustofluidic microchannels is explained. Then, a metallic microchannel with 2-nodes of pressure waves based on this method was developed. For mass production purposes, a low-cost and reliable method which is CNC micromachining is used.

Also, to conduct the heat generated by the wave, this microchannel was made out of aluminum, and then the polishing technique is applied. Then, the performance of this microchannel in agglomerating human blood cells and BT-20 breast cancer cells to nodal lines was experimentally studied. The results showed that the applied design and manufacturing technique are suitable. Although some tests were performed to find temperature rise of microchannel due to damping effect, it was found that true design method and also using metals with high thermal conductivity can prevent the temperature increase to the point beyond which living cells will be hurt.

Authors Barani A.¹, Mosaddegh P.^2*, Haghjooy Javanmard S.³, Sepehrirahnama S.⁴

How to cite this article

Barani A , Mosaddegh P, Haghjooy Javanmard S, Sepehrirahnama S.

*Designing and Manufacturing of a 2- Node Acoustofluidic Microchannel.

*Modares Mechanical Engineering.

2021;21(10):651-660 Keywords Acoustofluidics, Microfluidics, Microchannel, Acoustic Wave, Separation.

C I T A T I O N L I N K S

1Department of Mechanical Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran.

2Department of Mechanical Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran.

3Applied Physiology Research Center, Cardiovascular Research Institute, Isfahan University of Medical Science, Isfahan

4Research Fellow, Centre for Audio Acoustics and Vibration, University of Technology Sydney, Sydney, Australia

[1] Microfluidic platform for cell isolation… [2] Iso-acoustic focusing of cells… [3]

Microfluidic platforms for lab-on-a-chip applications. [4] Acoustic separation of circulating...

[5] A single inlet two-stage acoustophoresis... [6] Cell separation using tilted-angle standing surface acoustic waves. [7] Three-dimensional continuous particle focusing… [8] Standing surface acoustic wave... [9] Surface acoustic wave actuated... [10] Microfabricated particle focusing device. [11] Acoustic focusing with engineered node locations... [12] Acoustic tweezers: patterning cells and microparticles... [13] Multi-scale patterning of microparticles… [14] Standing surface acoustic wave (SSAW)-based cell washing. [15]

Forthcoming Lab on a Chip tutorial series on acoustofluidics… [16] Recent advances in application of acoustic, acousto‐optic and photoacoustic methods… [17] Digital microfluidics: Techniques, their applications and advantages. [18] Microfluidic integrated acoustic waving for manipulation of cells and molecules. [19] MicroBubble activated acoustic cell sorting. [20] Non-contact acoustic cell trapping... [21] Characterization of adhesive properties of red blood… [22] Surface acoustic waves (SAW)-based biosensing for quantification… [23] Ultrasound-induced cell–cell interaction studies… [24] Sorting drops and cells with acoustics… [25] Moving-part-free microfluidic systems... [26] A microfluidic love-wave biosensing device… [27] Detection of viral bioagents using a shear… [28] A surface acoustic wave biosensor concept… [29] Effect of surface acoustic waves on the viability… [30] Ultrasonic manipulation of single cells. [31] Improved positioning and detectability... [32] A numerically efficient damping… [33] General one‐dimensional treatment… [34] Layered piezoelectric resonators… [35] Ultrasonic separation of suspended particles… [36] Single half-wavelength ultrasonic particle… [37] Positioning particles within liquids… [38] Modelling in the design… [39] Modelling of layered resonators… [40] The selection of layer thicknesses to control… [41] Modelling for the robust design… [42] Numerical study of thermoviscous effects… [43] Forces acting on a small particle in an acoustical… [44] Whole-system ultrasound resonances… [45]

Microparticle acoustophoresis in aluminum… [46] Modeling and optimization of acoustofluidic... [47] Forces acting on a small particle… [48] Three-dimensional numerical modeling… [49] Numerical simulation tools…

*Correspondence

Address: Department of Mechanical Engineering, Isfahan University of Technology, Esteghlal Sq., Isfahan University of Technology BLV, Isfahan, Iran, 8415683111 Phone:

Fax: -

[email protected]

Article History Received: May 18, 2021 Accepted: June 20, 2021 ePublished: August 09, 2021

Copyright© 2020, TMU Press. This open-access article is published under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License which permits Share (copy and redistribute the material in any medium or format) and Adapt (remix, transform, and build upon the material) under the Attribution- NonCommercial terms.

(2)

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

یملع همانهام سردم کیناکم یسدنهم

هرود 21 هرامش ، 10 ، رهم 1400

تخاس و یحارط یکیدیولفوتسوکآ لاناکورکیم

هرگ ود یا

یناراب اضریلع هدکشناد یسدنهم ناکم ی ک ناریا ،ناهفصا ،ناهفصا یتعنص هاگشناد ،

قدصم نامیپ

*

هدکشناد یسدنهم ناکم ی ک ناریا ،ناهفصا ،ناهفصا یتعنص هاگشناد ،

قح قیاقش درمناوج یوج و بلق تاقیقحت زکرم ،یدربراک یژولویزیف تاقیقحت زکرم هدکشناد ،قورع

ناریا ،ناهفصا ،ناهفصا یکشزپ مولع هاگشناد ،یژولویزیف یرهپس خرهاش امنهر

ایلارتسا ،یندیس ،یندیس ینف هاگشناد ،شاعترا و توص زکرم

هدیکچ لاناکورکیم زا هدافتسا رد تاقیقحت هزورما یزاسادج رد یکیدیولفوتسوکآ یاه

ورکیم تارذ لولس و ،یتوص یژرنا زا هنیهب هدافتسا یارب .تسا شرتسگ هب ور اه

لاناکورکیم نیا نیا رد .دوش هتخاس و یحارط یتسرد هب یداعبا رظن زا دیاب اه

لاناکورکیم تخاس و یحارط هوحن هلاقم حرش یکیدیولفوتسوکآ یاه

هداد هدش

هرگ ود یزلف یکیدیولفوتسوکآ لاناکورکیم کی همادا رد و یا

هتخاس و یحارط

و نازرا یشور هئارا روظنم هب .تسا هدش لباق

دامتعا سنج زا لاناکورکیم نیا ،

زرف نیشام اب و موینیمولآ CNC

یسررب روظنم هب سپس .دش هتخاس روحم هس

لاناکورکیم درکلمع

شیامزآ ،یکیدیولفوتسوکآ رظن زا تیلباق یسررب یارب ییاه

نآ ا نوخ رد روانش تارذ ندروآ رد لوبلگ دننام( ناسن

و )زمرق و دیفس یاه

لولس یاه BT-20 رد لولحم PBS هرگ لحم هب هداد ناشن و دش ماجنا جوم یاه

راکب تخاس و یحارط شور هک دش هتفرگ

هدش لاناکورکیم یارب بسانم یاه

رد یتوص جاوما کلاهتسا هک اجنآ زا نینچمه .تسا یکیدیولفوتسوکآ امد شیازفا بجوم ،لاناکورکیم لولس هب بیسآ و لایس ی

یم اه شیازفا ،دوش

زا هدافتسا و حیحص یحارط هک دش هداد ناشن و یسررب لاناکورکیم نیا رد امد یم لاناکورکیم تخاس رد لااب ترارح لاقتنا بیرض اب تازلف امد شیازفا زا دناوت

لولس هک یرادقم هب .دنک یریگولج دننیبب بیسآ اه

هژاودیلک اه : ،یتوص جوم ،لاناکورکیم ،کیدیولفورکیم ،کیدیولفوتسوکآ

یزاسادج :تفایرد خیرات 28

/ 02 / 1400

:شریذپ خیرات 30

/ 03 / 1400

:لوئسم هدنسیون*

[email protected]

1 - همدقم

لاس رد کچوک هب یصاخ هجوت ،ریخا یاه لیاسو یزاس

ماجنا تعرس شیازفا لیلد هب یهاگشیامزآ شیامزآ

شهاک ،اه

هاگشیامزآ یکیزیف یاضف شهاک زین و شیامزآ دروم هنومن مجح تسا هدش

[1, 2]

هشارتزیر . مهارف ار طیارش نیا یکیدیولفورکیم یاه

هدرک نف نیا زا هدافتسا و دنا "هشارت یور هاگشیامزآ" هک یروآ

یم هدیمان تسا شرتسگ هب ور دوش

هشارتزیر نیا .[3]

دوخ تیلباق اه

ف رد یزاسادج دننام یهاگشیامزآ یاهدنیآر

6]

-

هتسد ،[4

یدنب

9]

-

،[7

ندرک زکرمتم

[10, 11]

نداد وگلا ،

[12, 13]

لولس نتسش و اه

[14]

ناشن

هداد هشارتزیر .دنا کرحم اب اه

کرحم دننام ینوگانوگ یاه یاه

راک یتوص و یکیمانیدوردیه ،یرون ،یکیرتکلا ،یسیطانغم یم

دننک

18]

-

هشارتزیر .[15

تسد یارب یتوص کرحم زا هک ییاه یراک

لولس و تارذ یم هدافتسا لاناکورکیم رد روانش یاه

دننک

هشارتزیر یم هتفگ یکیدیولفوتسوکآ یاه اب هک یدنیارف هب و دوش

تارذ یور یتوص یژرنا زا هدافتسا

یم ماجنا سیسروفوتسوکآ دوش

یم هتفگ دوش بیسآ یتوص جاوما هک اجنآ زا .[19]

نیاربانب ،دنتسین از

نف لولس هب و تسا یمجاهتریغ سیسروفوتسوکآ یروآ تارذ و اه

یمن بیسآ دنز

23]

-

یم سیسروفوتسوکآ رد .[20

لاناکورکیم ناوت اه

شور اب ار تخاس نازرا و هداس یاه

26]

-

نینچمه .[24

هب د لیل

لولس یور یتوص جاوما میقتسم یراذگرثا زا هدافتسا هب یزاین اه

یندوزفا شور رد هک هچنآ دننام ییاه تسا یسیطانغم یاه

یمن شور نیا رد .دشاب تارذ اه

ورف سیطانغم

لولس هب اه

یم هدنابسچ یورین رثا تحت یسیطانغم نادیم رد ات دنوش

گید یایازم زا .دنهد ناشن شنکاو یسیطانغم سیسروفوتسوکآ ر

یم ناسآ لاصتا هب ناوت لدبم

هراشا لاناکورکیم هب کیرتکلاوزیپ

درک

30]

-

.[27

تسد یارب زاین دروم یتوص یژرنا و جاوما لولس یراک

ار تارذ و اه

یم کی زا هدافتسا اب ناوت لدبم

لاناکورکیم هب لصتم کیرتکلاوزیپ

یتوص جاوما .درک لاسرا لایس لاناک لخاد هب و دیلوت

هندب زا هک

یم روبع لاناکورکیم یم دراو لایس لاناک نورد هب و دننک

ار دنوش هب

لیلد یمجح جاوما ،لاناکورکیم مجح همه رد راشتنا ((BAW)

bulk acoustic wave)

یم دنمان تسد یارب .[31]

هنیشیب هب یبای

لاناکورکیم ،لایس لاناک نورد یژرنا اب هک یکیدیولفوتسوکآ یاه

مجح جاوما یم راک ی

کیرحت دوخ دیدشت دماسب رد دیاب دننک

دنوش لایس لاناک لخاد هب یتوص یژرنا هنیشیب دماسب نیا رد .[32]

یم دراو هیلوا یتوص وترپ یورین هنیشیب و دوش (primary

acoustic radiation force) لولس تکرح لماع هک

تسا لاناک رد اه

لولس هب ار یم دراو اه

رد ،نیاربانب .دنک تسد دیدشت دماسب

یراک

لولس یم ار اه نامز نیرتمک رد و یژرنا فلاتا نیرتمک اب ناوت

.داد ماجنا هب یبایتسد یارب ناراکمه و ینتون ،دیدشت یاهدماسب

[33, 34]

یلدم

رد هک دنداد هئارا لاقتنا سیرتام رب ینتبم لاناکورکیم زا یضایر نیا همادا ناراکمه و سکاه و لشورگ طسوت لدم

[35, 36]

هداد طسب

دروم یبرجت تروص هب و دش هعلاطم

کی لشورگ .تفرگ رارق

یدماسب هنماد ندرک ادیپ روظنم هب ار یکیدیولفوتسوکآ لاناکورکیم ج یهدزاب نیرتهب هک یم قافتا نآ رد یزاساد

شیامزآ دروم دتفا

دادرارق و کیرحت دماسب هب یگتسب یهدزاب هک داد ناشن وا .[35]

لخاد داوم صاوخ ناراکمه و سکاه .دراد لایس لاناک

ینتون لدم

ار یتسار ییامزآ رد یژرنا هنیشیب هک دنداد ناشن و دندرک

یعیبط یاهدماسب لدبم

یم تسدب دیآ

اکمه و سکاه .[36]

نار [37]

شیپ یارب ار لدم نیا نینچمه رد جوم هرگ تیعقوم ینیب

نآ .دندرک هدافتسا لاناکورکیم رییغت اب ار جوم هرگ دنتسناوت اه

طسو و راوید یور هب و اجباج لاناک راوید هب تبسن کیرحت دماسب دوم لکش یدماسب ره لاح ره هب .دننک لقتنم لایس لاناک

(3)

نآ رد هک دراد ار دوخ صوصخم تسا صخشم جوم هرگ تیعقوم

یم دماسب رییغت اب هک نآ .درک اجباج ار هرگ ناوت

ناشن نینچمه اه

یم تسدب یعقوم لاناک نورد یژرنا هنیهب هک دنداد تماخض هک دیآ

لایس لاناک یاهراوید ابیرقت

جوم لوط مراهچ کی زا یدرف برضم

لکش( دشاب یتوص 1

ا شباتزاب نیرتهب طیارش نیا رد .))فلا(

جاوم

یم خر اهراوید زا یتوص لوا هبترم راشف جوم و دهد

p1 هنماد اب

گرزب یرت یم داجیا شهوژپ .دوش

یور رب زین یرتشیب یاه

لاناکورکیم و یژرنا عیزوت ندرک ادیپ یارب یکیدیولفوتسوکآ یاه

شیپ عجارم رد هک تسا هدش ماجنا جوم هرگ تیعقوم ینیب

- [32, 38

لباق41]

یسرتسد تسا .

ا رد تخاس و یحارط شور ،شهوژپ نی لباق

دامتعا نازرا و یارب ی

لاناکورکیم لاناکورکیم کی و هئارا یکیدیولفوتسوکآ یاه

هرگ ود یکیدیولفوتسوکآ زا فده .تسا هدش هتخاس و یحارط یا

یحارط

، لاناکورکیم ا ی

دیدشت دماسب رد هک تس لدبم

دیدشت هب

نآ رد لایس لاناک یاهراوید یکیدزن رد جوم هرگ ود لمع رد و دسرب هنیزگ .دوش لیکشت لکش و یعیبط دیدشت یاهدماسب رد رثوم یاه

تسا نآ لکش و داعبا ،لاناکورکیم سنج هطوبرم یاهدوم

ره هک

یم ییاهن هجیتن رد رییغت ثعاب دراوم نیا رد یرییغت نیا رد .دوش

و لکش ،قیقحت ضرع .تسا هدش باختنا لبق زا لاناکورکیم سنج

زا زین لایس لاناک جوم راشتنا تلاداعم

یم هبساحم یرادقم و دوش

زین لاناکورکیم عافترا .تسا تباث یریثأت

رد جوم هرگ لحم یور

رظن رد تباث زین دروم نیا نیاربانب .درادن لایس لاناک یضرع یاتسار تماخض رثوم هنیزگ اهنت .دش هتفرگ هک تسا لایس لاناک یاهراوید

کی زا یدرف برضم

یم هتفرگ رظن رد جوم لوط مراهچ اب .دوش

داعبا زا هدافتسا هئارا

هدش رد یددع رظن زا لاناکورکیم درکلمع ،

مرن یارب سپس و تفرگ رارق هعلاطم دروم لوسماک رازفا یتسار

ییامزآ زرف هاگتسد کی زا هدافتسا اب هک لاناکورکیم کی ، سCNC

ه

تسا هدش هتخاس روحم

، .تفرگ رارق شیامزآ دروم

2 - لدم یضایر یزاس لاناکورکیم لومعم روط هب جاوما اب هک یکیدیولفوتسوکآ یاه

لکش 1 ) لاناکورکیم راوید داعبا )فلا( .لاناکورکیم عطقم زا کیتامش ریوصت

نیزگیاج ییاجباج یزرم طرش )ب( و لدبم

یم راک یمجح هشیش فقس کی ،هندب کی زا دننک

کی و یا لدبم

یم هتخاس کیرتکلاوزیپ لانگیس .دنوش

بوانتم یکیرتکلا یاه

تیوقت کی قیرط زا و دیلوت روتارنژ کی طسوت هب هدننک

دروم ناوت

یم هدناسر رظن لانگیس نیا .دنوش

هب اه لدبم لقتنم کیرتکلاوزیپ

یم کیرتکلاوزیپ رد بوانتم شنرک ثعاب و تکرح نیا .دوش

تفر یکیناکم لقتنم لایس لاناک هب نآ قیرط زا و هندب هب یتشگربو

یم یم باتزاب اهراوید نیب جوم لایس لاناک نورد .دسر دنک

و ثعاب

جوم کی داجیا

یم یتوص یاتسیا تارذ اب دروخرب رد جوم نیا .دوش

یم هیلوا یتوص وترپ یورین داجیا لاناک نورد روانش هتسب هک دنک

ای هرگ تمس هب ورین نیا ،لایس هب تبسن تارذ یتوص صاوخ هب یم جوم مکش .دشاب

لاناکورکیم یحارط یارب یراک دوم دیاب ادتبا یکیدیولفوتسوکآ یاه

شم ار لاناکورکیم کی یاراد لاناکورکیم هک تسا رارق رگا .درک صخ

لاناکورکیم یراک دوم دشاب طسو رد هرگ 𝜆/2

( 𝜆 )تسا جوم لوط

اهراوید یکیدزن رد جوم هرگ ود لایس لاناک نورد هک دشاب رارق رگا و لاناکورکیم یراک دوم دوش لیکشت 𝜆

نیا زا هدافتسا اب .تسا

یم فیرعت لایس لاناک ضرع ناوت

Wf ار کی رد هک درک هبساحم

ربارب هرگ کت لاناکورکیم 𝜆/2

ربارب هرگ ود لاناکورکیم کی رد و 𝜆

.تسا 𝜆 لایس رد یتوص تعرس هب یگتسب 𝐶_𝑓

دماسب و زا .دراد𝑓

هک اجنآ لدبم دودح رد یدیدشت دماسب قیقحت نیا رد هدافتسا دروم

1 سا ربارب بآ رد توص جوم لوط نیاربانب ،دراد زترهاگم :اب ت

𝜆 = 𝐶𝑓

𝑓 =1496.7

1 × 10⁶≈ 1496.7 𝜇𝑚 )1( شیامزآ رد ناسنا هدش قیقر نوخ هدافتسا دروم لایس ،یبرجت یاه

لولحم اب PBS (Phosphate Buffered Saline)

رظن زا هک تسا

یحارط یارب نیاربانب .دنتسه کیدزن بآ هب یتوص صاوخ هطبار زا هدافتسا اب لایس لاناک ضرع لاناکورکیم 1

ربارب 1400

رتمورکیم .دش هتفرگ رظن رد

یم لاناکورکیم هندب یحارط یدعب ماگ هک دشاب

هب لیلد صاوخ

تسد زین و بسانم تمیق ،لااب ترارح لاقتنا ،بوخ یشاعترا یسر

موینیمولآ صاوخ ساسا رب لاناکورکیم هندب ،موینیمولآ ناوارف 6061-T6 لاناک یاهراوید تماخض یحارط یارب .دیدرگ یحارط

هک دوش هبساحم موینیمولآ نورد توص جوم لوط دیاب ادتبا لایس هطبار زا 2 یم تسدب .دیآ

𝜆 = 𝐶_𝐴𝑙

𝑓 = 6420

1 × 10⁶≈ 6420 𝜇𝑚 )2( توص جوم لوط مراهچ کی رد

ربارب موینیمولآ نو 1605

رتمورکیم

رد تلوهس یارب .تسا هریگ

یدنب راوید ره تماخض ،تخاس و

زا یبرضم 5

هک دش هتفرگ رظن رد 8025

رتمورکیم یم داعبا .دوش

لودج رد لاناکورکیم ییاهن 1

زا هدافتسا اب .تسا هدش هداد ناشن

داوم صاوخ و داعبا نیا هئارا

هدش لودج رد 2

ود یلدم زا یدعب

مرن رد لاناکورکیم عطقم هیبش یاج هب و داجیا لوسماک رازفا

یزاس

لدبم ییاجباج یزرم طرش ، 𝑑0𝑒^{−𝑖𝜔𝑡}

هنماد اب 𝑑0= 0.1 هب رتمونان

(4)

لکش .دش هداد یموینیمولآ هندب ینییاپ زرم 1

یزرم طرش نیا )ب(

یم ناشن ار .دهد

لدم یارب ،لاناکورکیم یازجا یکیمانید راتفر ندرک هطقن کی راتفر

تروص هب کینومراه تاناسون تحت متسیس زا 𝐴(𝑟, 𝑡) =

𝐴(𝑟)𝑒^{−𝑖𝜔𝑡} یم لدم

.دوش 𝐴(𝑟, 𝑡) ای و تعرس دننام ینادیم ره

هنماد یاراد هک تسا راشف برضم کی و )ناکم هب هتسباو(𝐴(𝑟)

𝑒^{−𝑖𝜔𝑡} هک تسا نامز هب هتسباو راتفر نتفرگ رظن رد یارب و𝑡

هب𝜔

هیواز دماسب و نامز بیترت یشاعترا طباور هک اجنآ زا .دنتسه یا

برضم ،تسا کینومراه و یطخ هدافتسا دروم 𝑒^{−𝑖𝜔𝑡}

نیفرط زا

یم فذح یریگروتکاف اب طباور شور نیا زا هدافتسا اب .دوش

لدم اب دماج مسج کی رد ،یزاس

صوصخم مرج 𝜌𝑠

لداعت ،

یراذگراب رد یکیناکم یم کینومراه یاه

:دوش

𝜵 ∙ 𝝈 = −𝜌_𝑠𝜔²𝒖 )3(

لودج 1 ) لاناکورکیم داعبا رادقم

(mm) هناشن مان

1 HPy سکریپ عافترا

2 Hs هندب عافترا

4 /

1 Wf لایس لاناک ضرع

3 /

0 Hf لایس لاناک عافترا

5 /

17 WPy هندب ضرع

لودج 2 ) شهوژپ نیا رد هدافتسا دروم داوم صاوخ

دحاو رادقم هناشن

بآ

kg m⁄ ³ 997/05 𝜌𝑓 ^[42]صوصخم مرج

m/s 1496/7 𝑐𝑓 ^[42]توص تعرس

TPa⁻¹ 447/7 𝑘_𝑓 ^[42] یریذپمکارت

1 0 /004 Γf ^[32]کلاهتسا بیرض

یلپ نریاتسا

kg m⁄ ³ 1050 𝜌𝑝 ^[43]صوصخم مرج

TPa⁻¹ 238 𝑘𝑝 ^[43] یریذپمکارت

1 0 /468 𝑓0 ^[44]لوا بطق بیرض

1 0 /034 𝑓1 ^[44]مود بطق بیرض

سکریپ

kg m⁄ ³ 2230 𝜌_𝑠 ^[44]صوصخم مرج

GPa 69/72 𝐶₁₁ ^[44]کیتسلاا لودم

GPa 26/15 𝐶44 ^[44]کیتسلاا لودم

1 0/0004 Γ_s ^[44]کلاهتسا بیرض

موینیمولآ

kg m⁄ ³ 2700 𝜌𝑠 ^[45]صوصخم مرج

GPa 102 𝐶11 ^[45]کیتسلاا لودم

GPa 25/9 𝐶44 ^[45]کیتسلاا لودم

1 0/0013 Γs ^[45]کلاهتسا بیرض

هک و𝒖 لدم رد هک دنتسه ییاجباج و شنت روسنات بیترت هب𝝈

نیب کیپورتوزیا دماج کی یارب و یطخ کیتسلاا و𝒖

هطبار𝝈 4

تسا رارقرب :[46]

(

𝜎_𝑥𝑥 𝜎_𝑦𝑦 𝜎_𝑧𝑧 𝜎_𝑦𝑧 𝜎_𝑥𝑧 𝜎_𝑥𝑦)

= [

𝐶₁₁ 𝐶₁₂ 𝐶₁₂ 0 0 0

𝐶₁₂ 𝐶₁₁ 𝐶₁₂ 0 0 0

𝐶₁₂ 𝐶₁₂ 𝐶₁₁ 0 0 0

0 0 0 𝐶₄₄

0 0

0 0 0 0 𝐶₄₄

0

0 0 0 0 0 𝐶₄₄](

𝜕_𝑥𝑢_𝑥

𝜕_𝑦𝑢_𝑦

𝜕_𝑧𝑢_𝑧

𝜕_𝑦𝑢_𝑧+ 𝜕_𝑧𝑢_𝑦

𝜕_𝑥𝑢_𝑧+ 𝜕_𝑧𝑢_𝑥

𝜕_𝑥𝑢_𝑦+ 𝜕_𝑦𝑢_𝑥)

( 4 ) کیپورتوزیا هدام کی یارب هک 𝐶12= 𝐶11− 2𝐶22

رظن رد یارب .

یم دماج مسج نورد جاوما کلاهتسا نتفرگ برضم ناوت

(1 + iΓs) هطبار تسار تمس رد ار

3 هک درک برض Γ_s

بیرض

تسا تادماج رد توص کلاهتسا .[32]

هشیش فقس ندنابسچ یارب هک اجنآ زا نوکیلیس بسچ زا یا

و تسا هدش هدافتسا

دودح لمع رد بسچ تماخض 50

ورکیم رتم

یمن ،تسا ار کزان تماخض نیا ناوت

هب لیلد زیر رایسب شم هزادنا

نینچ رد .درک لدم رگید دماج یازجا دننام لح نامز دایز شیازفا و یم یدراوم لدم زا ناوت

Thin elastic layer

هدافتسا اب .درک هدافتسا

ربارب بیترت هب بسچ گنای لودم و نوسآوپ بیرض رگا لدم نیا زا ν و Y تماخض یاتسار رد یرنف تباث ،دنشاب 𝑘_𝑔𝑙^𝑛

ع و نآ رب دوم 𝑘_𝑔𝑙^𝑡

تماخض هب بسچ یارب 𝑙𝑔𝑙

یم دوش :[32]

𝑘_𝑔𝑙^𝑛 = 1 𝑙𝑔𝑙

𝑌 (1 − 𝜈)

(1 + 𝜈)(1 − 2𝜈) )5(

𝑘_𝑔𝑙^𝑡 = 1 𝑙𝑔𝑙

𝑌

2(1 + 𝜈) )6(

کی داجیا ثعاب یموینیمولآ هندب رد کینومراه ییاجباج نادیم لوا هبترم راشف نادیم 𝑝₁

لوا هبترم تعرس نادیم کی و v₁

یم لایس نورد کینومراه هبترم تلالاتخا نتفرگ رظن رد اب هک دوش

نادیم نیا زتلهمله هطبار زا هدافتسا اب و لوا ریغ لایس کی یارب اه

صوصخم مرج اب جزل 𝜌_𝑓

، توص تعرس 𝑐_𝑓

و مکارت یریذپ 𝑘_𝑓=

(𝜌_𝑓𝑐_𝑓²)⁻¹ یم لدم ریز تروص هب

:دنوش

∇²𝑝1= −𝑘𝑓𝑝1 )7(

v₁= 𝑖 𝜔𝜌𝑓

∇𝑝₁ )8(

یم زین ار لایس نورد جاوما کلاهتسا برض اب دناوت

(1 + 𝑖𝛤𝑓) رد

هطبار پچ تمس 8

هک دوش هتفرگ رظن رد 𝛤_𝑓

کلاهتسا بیرض

.تسا تلاایس رد توص وترپ یورین لایس رد روانش تارذ هب لوا هبترم راشف جوم دروخرب زا هیلوا یتوص هب𝐹

دوجو یم یزرم هیلا اب تارذ یارب ورین نیا هک دیآ

عاعش هب تبسن کزان جزل و𝑎

مکارت یریذپ 𝑘𝑝

صوصخم مرج و

𝜌_𝑝 یم دوش :[47]

𝐹 = −𝜋𝑎³[2

3𝑘𝑓𝑅𝑒(𝑓0∗𝑝1∗∇𝑝)

− 𝜌_𝑓𝑅𝑒(𝑓₁^∗v₁^∗∙ ∇v₁)] )9( 𝑓0= 1 −^𝑘_𝑘^𝑝

𝑓 and 𝑓1=^2(𝜌_2𝜌^𝑝^−𝜌^𝑓⁾

𝑝+𝜌_𝑓 )10(

بیارض هک 𝑓₀

و 𝑓₁ بیارض( بطق ود و بطق کت بیارض بیترت هب

هراتس تملاع .دنتسه )جوم شارپ خم جودزم

ت طل .تسا

(5)

عجرم زا هدافتسا اب یناکم طسوتم ،[44]

هفلؤم یاه وترپ یورین

یاتسار رد هیلوا یتوص وz

یمy :دوش 𝐹̅𝑧= 1

𝑊_𝑓𝐻_𝑓∫ 𝑧

|𝑧|𝐹𝑧 𝛺_𝑓

𝑑𝑦𝑑𝑧 )11(

𝐹̅_𝑦= 1 𝑊𝑓𝐻𝑓

∫ 𝐹_𝑦

𝛺_𝑓

𝑑𝑦𝑑𝑧 )12(

هطبار لایس لاناک نورد یتوص یژرنا یلاگچ اب یتوص وترپ یاهورین هندب یاجب یتوص یژرنا زا یرتشیب مهس هچره و دراد میقتسم رتشیب یژرنا یهدزاب مه دشاب زکرمتم لایس نورد لاناکورکیم یتوص یژرنا کلاهتسا رثا رد لاناکورکیم هندب یامد مه و تسا یمن لااب یتوص یژرنا یلاگچ .دور ار لایس و دماج تمسق رد

یم طباور زا ناوت 11

و 12 .دروآ تسدب 𝐸𝑠=1

2𝜌𝑠𝜔²〈𝑢_𝑗𝑢𝑗〉 +1

2〈𝛾_𝑖𝑗𝜎𝑖𝑗〉 )13( 𝐸𝑓=1

2𝜌𝑓〈v_𝑗v𝑗〉 +1

2𝑘𝑓〈𝑝₁²〉 )14( هک رگلمع طسوتم〈… 〉

و ینامز 𝛾𝑖𝑗=¹₂(𝜕𝑖𝑢𝑗+ 𝜕𝑗𝑢𝑖) هفلؤم

یاه

یتوص یژرنا .تسا شنرک روسنات هریخذ

هدش و دماج تمسق رد

یم لایس :دوش 𝜀𝑠= ∫ 𝐸𝛺_𝑠 𝑠𝑑𝑦𝑑𝑧 , 𝜀𝑓= ∫ 𝐸𝛺_𝑓 𝑓𝑑𝑦𝑑𝑧 )15( تعرس نادیم یگتسویپ ساسا رب لایس و دماج نیب یزرم طیارش فارطا یاوه و دماج نیب هک اجنآ زا .دش هتفرگ رظن رد شنت و هتفرگ رظن رد رفص اهزرم نیا رب یدومع شنت ،درادن دوجو یشنت بصن لحم رد .دش لدبم

ییاجباج یزرم طرش زین کیرتکلاوزیپ

هطبار .دیدرگ لامعا 16

ار یزرم طیارش دومع رادرب اب حوطس یارب

𝐧

یم ناشن .دهد

و دماج نیب زرم

لایس {𝐯. 𝐧 = −𝑖𝜔𝐮. 𝐧

𝛔𝑠𝑙. 𝐧 = −𝑝𝐧 )فلا16(

اوه و دماج نیب زرم 𝛔𝑠𝑙. 𝐧 = 0 )ب16(

یزرم طرش نیزگیاج

لدبم 𝐮 = 𝑑₀𝐧 )ج16(

3 - یددع لیلحت طباور زا هدافتسا اب 1

ات 5 یزرم طیارش و 14

یکیمانید راتفر

رد لاناکورکیم مرن

رازفا هیبش لوسماک هیبش رد .دش یزاس

یزاس اه

اهروحم یاتسار و لایس لاناک طسو رد تاصتخم هاگتسد زکرم نامه لکش رد هک هنوگ 1

هب .دش هتفرگ رظن رد تسا هدش هداد ناشن

هیبش جیاتن هب دامتعا روظنم لیلحت یزاس

شور اب شم هتفگ

هدش

عجرم رد

8]

[4

دش ماجنا هیبش رد هدافتسا دروم داوم صاوخ . یزاس

لودج رد 2

بسچ کلاهتسا بیرض .تسا هدش هداد ناشن

قیقحت نیا رد زترهاگم یاهدماسب رد نوکیلیس 1

/ 0 هتفرگ رظن رد

تسا هدش هیبش جیاتن .[49]

و دماج تمسق رد یتوص یژرنا یزاس

لکش رد لایس 2

.تسا هدش هداد ناشن

نامه روط لکش هک 2 یم ناشن )فلا(

ممرتسکا جنپ دهد لباق

هجوت

دیدشت دماسب کی فرعم مادک ره هک دراد دوجو یژرنا رادومن رد تمسق رد یژرنا هک اجنآ زا .دنتسه رتشیب لاناکورکیم دماج یاه

نایب هک گنر یبآ رادومن تسا لایس یژرنا زا تسا لایس یژرنا رگ

یمن هدید حضاو رتهب ندید یارب .دوش

رد یژرنا روحم رادومن ود ره

سرت یمتیراگل سایقم ی

لکش رد و دش م 2

رد .تسا هدش هدروآ )ب(

یم لکش نیا دماج تمسق هک ییاهدماسب نامه رد هک دید ناوت

یم دیدشت تلاح هب .تسا دیدشت تلاح رد زین لایس تمسق دسر

اهدماسب نیمه رد هفلؤم

یاه رگید زا هیلوا یتوص وترپ یورین

اهدماسب ب گرز رت لکش رد هک تسا 2

ره .تسا هدش هداد ناشن )ج(

هوحن( دوخ هب صوصخم دوم لکش یاراد اهدماسب نیا زا مادک لکش رد هک دنتسه )لایس لاناک رد راشف عیزوت 3

.تسا هدش هدروآ

نامه روط یم هدهاشم هک دماسب دوش

937 / 0 و 59 / 1 زترهاگم

دماسب نیا رد .دنرادن ار راظتنا دروم دوم لکش هرگ طوطخ دادعت اه

زین و تسین ددع ود )یبآ و زمرق هیحان نیب گنر دیفس طوطخ(

طوطخ نیا اتبسن

یمن لاناک فک هب دومع و میقتسم رد .دنشاب

.تسا لکشم یزاسادج یارب تارذ تکرح لرتنک یطیارش نینچ لکش 3 یاتسار و تهج و هیلوا یتوص وترپ یورین عیزوت نینچمه

لپ تارذ یور رب ار نآ ی

رطق هب نریاتسا 5

/ 12 ره ریز رد نورکیم

یم ناشن اهدوم لکش زا مادک یم هدهاشم لکش نیا رد .دهد

دوش

تمس هب ورین تهج اما تسا رفص جوم مکش و هرگ طاقن رد ورین هک یم هرگ طوطخ .دشاب

نامه روط یم هدید هک یاهدماسب رد دوش

937 / 0 و 059 / 1 هب ورین یاتسار و تهج ،عیزوت زترهاگم

تمس

ناکیپ لوط نینچمه .تسین هرگ طوطخ یاه

ناشن هدنهد ،اتسار

رایسب نارگید هب تبسن اهدماسب نیا یارب ورین هزادنا و تهج کچوک رت .تسا

لکش 3 یم ناشن نینچمه یاهدماسب هک دهد

921 / 0 ، 034 / 1 و

043 / 1 تارذ یزاسادج یارب زترهاگم بسانم

دنا یاهدماسب اما

034 / 1 و 043 / 1 زترهاگم وترپ یورین هچرگا دنراد یرتهب دوم لکش

دوم رد یتوص 921

/ 0 زترهاگم گرزب رت .تسا نامه روط هدهاشم هک

یم موهفم هب هک تسا هرگ طوطخ تمس هب ورین تهج و اتسار دوش

هرگ نیا تمس هب تارذ نداد تکرح یتوص جاوما لامعا تروص رد اه

یم عمجت هرگ لحم رد تارذ تلاح نیا رد .تسا دننک

تروص رد هک

یجورخ نتشاذگ و هحفص رب دومع لایس نایرج کی نتشاد ییاه

هرگ یوربور یم لاناک یاهتنا رد اه

یجورخ نآ هب ار تارذ ناوت اه

رد لایس مارآ نایرج .داد ماجنا ار یزاسادج و درک تیاده لاناکورکیم نادیم زا روبع زا سپ تارذ شیارآ ظفح بجوم اه

یم یتوص رذ نیاربانب ،دوش

هرگ رد هدش عمج تا

دوخ تیعقوم رد

یم یقاب لاناک زا جورخ ات .دننام

4 - شیامزآ تازیهجت و لاناکورکیم تخاس

ماجنا و یحارط لیمکت زا سپ هیبش

یزاس روظنم هب لاناک تخاس

جیاتن یجنسرابتعا هیبش

یزاس دروم لاناکورکیم .دیدرگ ماجنا

موینیمولآ سنج زا قیقحت نیا رد هدافتسا 6061-T6

یاراد هک

هدش هتخاس تسا )لااب یتوص سنادپما( بسانم یتوص صاوخ لاناکورکیم تخاس ،فده هک اجنآ زا .تسا یکیدیولفوتسوکآ یاه

(6)

لکش 2 ) ،لایس و دماج تمسق رد یژرنا عیزوت )فلا( .یددع لیلحت جیاتن

مین رادومن )ب(

- رییغت )ج( و )فلا( تمسق یمتیراگل هفلؤم

یاه طسوتم

دماسب هب تبسن یتوص وترپ یورین

لکش 3 ) یورین یاتسار و هزادنا ،تهج و لوا هبترم راشف تارییغت وترپ

یتوص لوا هبترم راشف .دیدشت یاهدماسب رد هیلوا 100

- ات )زمرق(

100 ولیک لاکساپ .)یبآ(

ات )یکشم( رفص زا ورین 100

)دیفس( نتوینوکیپ

و نازرا یشور اب لباق

دامتعا یم هوبنا دیلوت لباق زین و شور ،دشاب

نیشام هعلاطم دروم لاناکورکیم تخاس یارب یراک ،

.دش هدافتسا

زرف کی اب CNC

هس و یدورو هس و لایس لاناک رایش روحم هس

نیشام هندب فارطا طیحم و لاناکورکیم یجورخ اجنآ زا .دش یراک

و یحارط لاناکورکیم تیلباق یسررب فده قیقحت نیا رد هک هتخاس هدش یم جوم هرگ ود رد تارذ ندروآدرگ رد لایس زا ،دشاب

شیامزآ رد نایرج نودب و نکاس اه

دش هدافتسا

، بانب کی نیار

و زاب لایس جورخ و قیرزت یارب لاناکورکیم یجورخ کی و یدورو هشیش فقس ،هندب تخاس زا سپ .دندش دودسم هیقب یا

و نوکیلیس بسچ اب لاناکورکیم لدبم

( کیرتکلاوزیپ Ferroperm

شیامزآ یارب .دندش لصتم هندب هب یسکوپا بسچ اب )Pz26 زا اه

مان اب یرون پوکسورکیم کی Leica DM IL LED Fluo

دش هدافتسا

نورد تارذ ندید یارب نیاربانب .تسا سوکعم عون زا هک کی ،تسین فافش و تسا موینیمولآ زا نآ فک هک لاناکورکیم ملا پ LED لکش .دش بصن شیامزآ هعومجم رد رون عبنم ناونع هب 4

لاناکورکیم هتخاس

هدش یدورو هارمه هب یجورخ و اه

ناشن ار اه

یم دهد .

ارب روتارنژ کی زا یتوص جاوما داجیا ی MEGATEK

لدم MFG-2120

هدافتسا دماسب اب ار رهش قرب بوانتم نایرج هک دش 50

هب زتره

لانگیس و یسونیس لکش اب یکیرتکلا یاه زترهاگم دماسب

لیدبت

یم لاناگیس هک اجنآ زا .دنک دنراد ینییاپ ناوت روتارنژ یجورخ یاه

یمن و رد تاشاعترا دنناوت لدبم

کی زا ،دننک داجیا لاناکورکیم و

لکش 4 ) لاناکورکیم هتخاس

هدش

(7)

تیوقت دش هتخاس و یحارط ناهفصا یتعنص هاگشناد رد هک هدننک

لانگیس نیا ناوت شیازفا یارب دراد رارق روتارنژ یجورخ رد و اه

لانگیس تیوقت زا سپ .دیدرگ هدافتسا اه

، تیوقت یجورخ هب هدننک

لدبم لانگیس هک دش لصتم کیرتکلاوزیپ بجوم نآ یجورخ یاه

رد بوانتم شنرک داجیا لدبم

یم لاناکورکیم رد زین و لکش .دوش

5 یم ناشن ار شیامزآ هعومجم .دهد

شیامزآ نوخ یور اه 30

دص رد قیقر هدش لولحم اب ناسنا PBS

و

ولس ل ناطرس یاه

هنیس BT-20 رد لولحم PBS

رد .دش ماجنا

شیامزآ لاناک هب طوبرم یاه کیدیولفورکیم یاه

هب لیلد داعبا

لاناکورکیم حوطس هب تارذ یگدنبسچ لامتحا ،تارذ ینورکیم هدام لایس هب هلئسم نیا زا یریگولج یارب هک تسا دایز هک یا

یم شهاک ار یگدنبسچ یم هفاضا دهد

زا قیقحت نیا رد هک دننک 4

لپ هدام ینزو دصرد ( کینارو

Pluronic ) F-127 .دش هدافتسا

5 - شیامزآ جیاتن ندروآ رد نآ درکلمع یسررب روظنم هب لاناکورکیم تخاس زا سپ

هرگ لحم رد تارذورکیم شیامزآ زا اه

لولس یور رب ییاه یاه

لولس و ناسنا نوخ رد لولحم هنیس ناطرس یاه

BT-20 هدافتسا

دماسب هزاب یارب و نایرج نودب و نکاس لایس اب شیامزآ .دیدرگ 9 / 0 - 1 / 1 ب رد هک دش ماجنا زترهاگم دماس

05 / 1 اب تارذ زترهاگم

لکش .دندرک تکرح هرگ لحم هب تعرس نیرتشیب 6

نیا جیاتن

شیامزآ یم ناشن ار اه .دهد

هب لیلد هداس هیبش لدم یزاس یزاس

زین و هب لیلد شور اب لاناکورکیم تخاس نیشام

یراک ییاهاطخ

هک دراد دوجو یموینیمولآ هندب هب فقس ندنابسچ رد زین و داعبا رد وم هیبش زا هدمآ تسدب یاهدماسب نیب فلاتخا بج و یزاس

یم شیامزآ باتزاب بجوم لاناک فک رد زرف رازبا راثآ نینچمه .دوش

پملا رون فیعض LED

یم ار ریواصت تیفیک هلئسم نیا و دوش

لولس اما تسا هدروآ نییاپ .دنتسه ندید لباق اه

نامه روط هک

یم هدهاشم لوبلگ دوش

لولس و زمرق یاه ه

یا BT-20 لامعا زا سپ

هرگ ود رد یتوص یژرنا ی

شیپ ینیب هدش هیبش رد یزاس عمجت

هدرک زا ناشن هک دنا راک

ییارآ هیبش شور دروم تخاس و یزاس

هطبار رد هک دوش هجوت .دراد قیقحت نیا رد هدافتسا 9

وترپ یورین

اب تارذ هک موهفم نیا هب تسا هتسباو تارذ عاعش هب هیلوا یتوص عاعش گرزب رت یورین گرزب یرت یم سح ار باتش هجیتن رد و دننک

لکش 5 ) یهاگشیامزآ هعومجم یارب

ماجنا نومزآ یاه یبرجت لکش

6 ) رد ناسنا نوخ رد دوجوم تارذ ندرک طخ هب )فلا( .شیامزآ جیاتن

عمج )ب( و جوم هرگ ود یروآ

لولس یاه هنیس ناطرس BT-20

جوم هرگ ود رد

تارذ هب تبسن یرتشیب کچوک

رت یم هلصاف بجوم رما نیا .دنریگ

تارذ نتفرگ گرزب

رت تارذ زا کچوک رت یم یزاسادج ماجنا و .دوش

یم تروص کچوک ینامز هزاب کی رد یزاسادج نیا اما رگا هک دریگ

یم دوش هفاضا شیامزآ هب زین لایس نایرج زا سپ ار تارذ ناوت

یرج زا هدافتسا اب یزاسادج همادا رد و درب نوریب یتوص نادیم زا نا

زا و درک ظفح لایس رد مارآ نایرج دوجو لیلدب ار تارذ نیب هلصاف یجورخ یاه صخشم هدش ینایرج رگا اما .درک ادج لاناک یاهتنا رد

دنوش لامعا یتوص جاوما یرتشیب نامز تدم و دشابن لایس رد هب تیاهن رد مک هچ و دایز تعرس اب هچ تارذ همه

هرگ لحم

یم لکش رد نیاربانب .دنسر 6

لوبلگ اهنت )فلا(

لحم رد زمرق یاه

هدرکن عمجت هرگ لوبلگ دننام رگید تارذ . دنا

هک دیفس یاه گرزب

رت

لوبلگ زا اما دنراد روضح زین دنزمرق یاه لباق

هدهاشم .دنتسین

لکش 6 یم ناشن نیشام شور هچرگا هک دهد

هب تبسن یراک

شور هک یفارگوتیل هنیزه ی

لاناکورکیم تخاس رد موسرم و رب یاه

لاناکورکیم اما دراد ییاهاطخ تسا یکیدیولفوتسوکآ هتخاس

هدش

هرگ لحم رد تارذ ندرک عمج رد یبوخ درکلمع عوضوم نیا .دراد اه

شور هک موهفم نیا هب .دراد یرتشیب تیمها هوبنا دیلوت رد نیشام ا اب و دراد ار هوبنا دیلوت تیلباق یراک یم نآ زا هدافتس

ناوت

لاناکورکیم نازرا رایسب ییاه

یدرکلمع اب اما یفارگوتیل شور زا رت

دراوم زا رگید یکی .تخاس هباشم لباق

هجوت تسا جوم هرگ لکش

یطخ هچره هک رت

لکش .تسا رتهب دشاب 6

یم ناشن طوطخ هک دهد

یطخ اتبسن هرگ

دننام یحطس تیفیک اهراوید حوطس هچرگا تسا

هچنآ یم تسدب یفارگوتیل رد فارحنا رد حطس تیفیک .دنرادن دیآ

هحفص تلاح زا یتوص جوم رثوم یا

یم هک تسا لکش زا ار هرگ دناوت

دایز هرگ جوم لکش هنماد رگا هک دهد رییغت یجوم لکش هب یطخ

(8)

هب یرگید یجورخ زا لاناک یاهتنا رد تارذ تسا نکمم دشاب یزاسادج یهدزاب و دنوش جراخ هابتشا .دنهد شهاک ار

شیازفا

لاناکورکیم یامد شیامزآ رد دیاب یکیدیولفوتسوکآ یاه

رظن رد اه

یم شیازفا امد یتوص جاوما کلاهتسا رثا رد اریز دوش هتفرگ .دبای

لاناکورکیم رد یاه

هتخاس هدش هشیش ای و ینوکیلیس رفیو زا یا

بسن لاناکورکیم ریز رد یموینیمولآ هحفص کی امد لرتنک یارب یم ار لاناکورکیم یامرگ هک دننک هب

نورد یم بذج دوخ رد اما .دنک

تسا هدش هتخاس موینیمولآ زا لاناکورکیم هندب دوخ قیقحت نیا هک هب لیلد یم راظتنا زلف نیا بوخ ترارح لاقتنا امد هک تفر

رد عوضوم نیا یسررب یارب .دشاب هتشادن یدایز شیازفا شیامزآ رب لاناکورکیم یامد ییاه هزاب کی یا

250 هیناث اب یا

کی زا هدافتسا جنسامد

هزادنا یرزیل هک تروص نیا هب .دش یریگ

یارب یتوص یژرنا 120

سپس دش لامعا لاناکورکیم هب لوا هیناث

هزادنا یاطخ .دیدرگ شوماخ همه یارب شیامزآ راب هس یارب یریگ

هداد هزاب رد اه 1

± یتناس هجرد نآ طسوتم هک دراد رارق دارگ

رد اه

لکش 7 .تسا هدش هئارا نامه

روط یم هدهاشم هک زا امد دوش

27.8 یتناس هجرد ات ادتبا رد دارگ

29.5 یتناس هجرد هیناث رد دارگ

80 یم شیازفا هیناث ات سپس دبای

120 ابیرقت یم تباث سپ و دنام

یم شهاک یتوص یژرنا عطق زا دودح شیازفا .دبای

2 هجرد

یتناس یم ناشن دارگ رثوم امد لرتنک رد یموینیمولآ هندب هک دهد

لولس و تسا شیازفا رثا رد لاناکورکیم نیا اب شیامزآ دروم یاه

یمن بیسآ امد .دننیب

6 - هجیتن لاناکورکیم کی تخاس و یحارط شور قیقحت نیا رد

هرگ ود یکیدیولفوتسوکآ اب هک دش هداد ناشن .دش هداد حرش یا

نیشام شور و موینیمولآ زا هدافتسا یم یراک

ناوت

لاناکورکیم اب ییاه

درکلمع تمس هب تارذ نداد تکرح رد بسانم

یبرجت جیاتن .تخاس تارذ یزاسادج یارب بسانم زین و هرگ تباث

نیشام شور زا هدافتسا اب تخاس رد هچرگا هک درک اطخ یراک

هتخاس لاناکورکیم اما تسا رتشیب یفارگوتیل شور هب تبسن هدش

شیامزآ رد شیپ جیاتن هب کیدزن یجیاتن اه

ینیب لیلحت رد هدش

موینیمولآ زا هدافتسا هک دش هداد ناشن نینچمه .داد ناشن یددع

لکش 7 ) امد تارییغت لاناکورکیم لخاد رد نامز هب تبسن

هک ترارح لاقتنا بیرض اتبسن

یم دراد ییلااب و امد لرتنک هب دناوت

لولس هب بیسآ زا یریگولج .دنک کمک هدنز یاه

ینادردق و رکشت :

دندرکن نایب ار دروم نیا ناگدنسیون .

هیدییأت یقلاخا اب یناراب اضریلع ارتکد هژورپ زا هلاقم نیا : ناونع

لاناکورکیم رد یزاسادج یارب یتوصارف زیهجت کی تخاس و هعسوت تسا هدش جارختسا .

:عفانم ضراعت لماوع نیب یعفانم ضراعت چیه

تکراشم هدننک

درادن دوجو .

ناگدنسیون مهس :

دندرکن نایب ار دروم نیا ناگدنسیون .

:یلام عبانم هنیزه

یتعنص هاگشناد عبانم زا شهوژپ نیا یاه

ناهفصا یکشزپ مولع هاگشناد و ناهفصا نیمأت

تسا هدش .

عبانم

1- Yousuff CM, Ho ET, Hussain K I, Hamid NH.

Microfluidic platform for cell isolation and manipulation based on cell properties. Micromachines.

2017;8(1):15.

2- Augustsson P, Karlsen JT, Su HW, Bruus H, Voldman J. Iso-acoustic focusing of cells for size-insensitive acousto-mechanical phenotyping. Nature communications. 2016;7(1):1-9.

3- Haeberle S, Zengerle R. Microfluidic platforms for lab-on-a-chip applications. Lab on a Chip.

2007;7(9):1094-110.

4- Li P, Mao Z, Peng Z, Zhou L, Chen Y, Huang PH, Truica CI, Drabick JJ, El-Deiry WS, Dao M, Suresh S. Acoustic separation of circulating tumor cells. Proceedings of the National Academy of Sciences.

2015;112(16):4970-5.

5- Antfolk M, Antfolk C, Lilja H, Laurell T, Augustsson P.

A single inlet two-stage acoustophoresis chip enabling tumor cell enrichment from white blood cells. Lab on a chip. 2015;15(9):2102-9.

6- Ding X, Peng Z, Lin SC, Geri M, Li S, Li P, Chen Y, Dao M, Suresh S, Huang TJ. Cell separation using tilted- angle standing surface acoustic waves. Proceedings of the National Academy of Sciences.

2014;111(36):12992-7.

7- Shi J, Yazdi S, Lin SC, Ding X, Chiang IK, Sharp K, Huang TJ. Three-dimensional continuous particle focusing in a microfluidic channel via standing surface acoustic waves (SSAW). Lab on a Chip.

2011;11(14):2319-24.

8- Ding X, Lin SC, Lapsley MI, Li S, Guo X, Chan CY, Chiang IK, Wang L, McCoy JP, Huang TJ. Standing surface acoustic wave (SSAW) based multichannel cell sorting. Lab on a Chip. 2012;12(21):4228-31.

9- Franke T, Braunmüller S, Schmid L, Wixforth A, Weitz DA. Surface acoustic wave actuated cell sorting (SAWACS). Lab on a Chip. 2010;10(6):789-94.

10- Ravula SK, Arrington CL, Sigman JK, Branch DW,

Brener I, Clem PG, James CD, Hill M, Boltryk RJ,

inventors; Sandia Corp, assignee. Microfabricated

particle focusing device. United States patent US

8,425,749. 2013.

(9)

11- Fong EJ, Johnston AC, Notton T, Jung SY, Rose KA, Weinberger LS, Shusteff M. Acoustic focusing with engineered node locations for high-performance microfluidic particle separation. Analyst.

2014;139(5):1192-200.

12- Shi J, Ahmed D, Mao X, Lin SC, Lawit A, Huang TJ.

Acoustic tweezers: patterning cells and microparticles using standing surface acoustic waves (SSAW). Lab on a Chip. 2009;9(20):2890-5.

13- Zhang J, Meng L, Cai F, Zheng H, Courtney CR. Multi- scale patterning of microparticles using a combination of surface acoustic waves and ultrasonic bulk waves.

Applied Physics Letters. 2014;104(22):224103.

14- Li S, Ding X, Mao Z, Chen Y, Nama N, Guo F, Li P, Wang L, Cameron CE, Huang TJ. Standing surface acoustic wave (SSAW)-based cell washing. Lab on a Chip. 2015;15(1):331-8.

15- Bruus H, Dual J, Hawkes J, Hill M, Laurell T, Nilsson J, Radel S, Sadhal S, Wiklund M. Forthcoming Lab on a Chip tutorial series on acoustofluidics:

Acoustofluidics—exploiting ultrasonic standing wave forces and acoustic streaming in microfluidic systems for cell and particle manipulation. Lab on a Chip.

2011;11(21):3579-80.

16- Chivukula VS, Shur MS, Čiplys D. Recent advances

in application of acoustic, acousto‐optic and

photoacoustic methods in biology and medicine.

physica status solidi (a). 2007;204(10):3209-36.

17- Sukhatme S, Agarwal A. Digital microfluidics:

Techniques, their applications and advantages. J Bioengineer & Biomedical Sci S. 2012;8:2.

18- Barani A, Paktinat H, Janmaleki M, Mohammadi A, Mosaddegh P, Fadaei-Tehrani A, Sanati-Nezhad A.

Microfluidic integrated acoustic waving for manipulation of cells and molecules. Biosensors and Bioelectronics. 2016;85:714-25.

19- Faridi MA, Ramachandraiah H, Iranmanesh I, Grishenkov D, Wiklund M, Russom AJ. MicroBubble activated acoustic cell sorting. Biomedical microdevices. 2017;19(2):23.

20- Hammarström B, Evander M, Barbeau H, Bruzelius M, Larsson J, Laurell T, Nilsson J. Non-contact acoustic cell trapping in disposable glass capillaries. Lab on a Chip. 2010;10(17):2251-7.

21- Sivanantha N, Ma C, Collins DJ, Sesen M, Brenker J, Coppel RL, Neild A, Alan T. Characterization of adhesive properties of red blood cells using surface acoustic wave induced flows for rapid diagnostics. Applied Physics Letters. 2014;105(10):103704.

22- Wang T, Green R, Nair RR, Howell M, Mohapatra S, Guldiken R, Mohapatra SS. Surface acoustic waves (SAW)-based biosensing for quantification of cell growth in 2D and 3D cultures. Sensors.

2015;15(12):32045-55.

23- Wiklund M, Christakou AE, Ohlin M, Iranmanesh I, Frisk T, Vanherberghen B, Önfelt B. Ultrasound- induced cell–cell interaction studies in a multi-well microplate. Micromachines. 2014;5(1):27-49.

24- Schmid L, Weitz DA, Franke T. Sorting drops and cells with acoustics: acoustic microfluidic fluorescence-activated cell sorter. Lab on a Chip.

2014;14(19):3710-8.

25- Luo JK, Fu YQ, Li Y, Du XY, Flewitt AJ, Walton AJ, Milne WI. Moving-part-free microfluidic systems for lab-on-a-chip. Journal of Micromechanics and Microengineering. 2009;19(5):054001.

26- Zhang F, Li S, Cao K, Wang P, Su Y, Zhu X, Wan Y. A microfluidic love-wave biosensing device for PSA detection based on an aptamer beacon probe. Sensors.

2015;15(6):13839-50.

27- Bisoffi M, Hjelle B, Brown DC, Branch DW, Edwards TL, Brozik SM, Bondu-Hawkins VS, Larson RS.

Detection of viral bioagents using a shear horizontal surface acoustic wave biosensor. Biosensors and Bioelectronics. 2008;23(9):1397-403.

28- Länge K, Bender F, Voigt A, Gao H, Rapp M. A surface acoustic wave biosensor concept with low flow cell volumes for label-free detection. Analytical chemistry.

2003;75(20):5561-6.

29- Li H, Friend J, Yeo L, Dasvarma A, Traianedes K.

Effect of surface acoustic waves on the viability, proliferation and differentiation of primary osteoblast- like cells. Biomicrofluidics. 2009;3(3):034102.

30- Wiklund M, Önfelt B. Ultrasonic manipulation of single cells. InSingle-Cell Analysis. Humana Press.

2012:177-196.

31- Ohlin M, Fornell A, Bruus H, Tenje M. Improved positioning and detectability of microparticles in droplet microfluidics using two-dimensional acoustophoresis. Journal of Micromechanics and Microengineering. 2017;27(8):084002.

32- Hahn P, Dual J. A numerically efficient damping model for acoustic resonances in microfluidic cavities.

Physics of Fluids. 2015;27(6):062005.

33-

Nowotny H, Benes E. General one‐dimensional

treatment of the layered piezoelectric resonator with two electrodes. The Journal of the Acoustical Society of America. 1987;82(2):513-21.

34- Nowotny H, Benes E, Schmid M. Layered piezoelectric resonators with an arbitrary number of

electrodes (general one‐dimensional treatment). The

Journal of the Acoustical Society of America.

1991;90(3):1238-45.

35- Gröschl M. Ultrasonic separation of suspended particles-Part I: Fundamentals. Acta Acustica united with Acustica. 1998;84(3):432-47.

36- Hawkes JJ, Coakley WT, Gröschl M, Benes E, Armstrong S, Tasker PJ, Nowotny H. Single half- wavelength ultrasonic particle filter: Predictions of the transfer matrix multilayer resonator model and experimental filtration results. The Journal of the Acoustical Society of America. 2002;111(3):1259-66.

37- Hawkes Jeremy J, Martin G, Ewald B, Helmut N, Terence CW. Positioning particles within liquids using ultrasound force fields.

38- Hill M, Wood RJ. Modelling in the design of a flow- through ultrasonic separator. Ultrasonics. 2000;38(1- 8):662-5.

39- Hill M, Shen Y, Hawkes JJ. Modelling of layered resonators for ultrasonic separation. Ultrasonics.

2002;40(1-8):385-92.

Designing and Manufacturing of a 2-Node Acoustofluidic Microchannel