بررسی تجربی تولید فوم در میکروچیپ مقیاس میکرو

در دستگاه‌های آزمایشگاه-روی-یک-تراشه می‌توان با حجم کمی از سیالات، آزمایش‌هایی را در مقیاس کوچک، انجام‌داد. حال اگر این سیال در فاز گازی باشد، گاز می تواند بصورت حباب جابجا و پخش شود. در این مقاله، این مدل از حباب‌ها که دارای اندازه‌ای مشخص هستند، در یک دستگاه میکروسیالاتی جریان متمرکز (ساخته شده از PDMS) تولید و بررسی شده است. ساخت دستگاه میکروسیالات با استفاده از لیتوگرافی نرم انجام شده است. هنگامی که تراکم حباب‌ها در کانال تولید شده به اندازه کافی بالا باشد، حباب‌ها در تماس با یکدیگر قرار می‌گیرند که به صورت کریستال فوم جریان می‌یابند. تنظیم حباب‌های جریان فوم در کانال میکرو بر حسب نرخ جریان و فشار گاز ورودی مطالعه شده و این وابستگی، رفتارهای دینامیکی اصلی مانند پایداری در جریان فوم را تعیین می‌کند. در دستگاه جریان متمرکز، دو نوع فوم تر و خشک تولید شده و نتایج نشان می دهد که فشار کاری در بازه 600 تا 700 منجر به رفتار غیر خطی فوم در میکروچیپ میشود. در این حالت، شکل حباب‌ها بصورت نوسانی تغییر می‌یابد و در برخی از نرخ جریان‌ها، 1/0 و 2/0، حباب‌های تک ردیف و دو ردیف در میکروکانال تولید می‌شوند. همچنین، تاثیر افزایش نرخ جریان در فشار ثابت که باعث کاهش سایز حباب (از فوم خشک به فوم تر) و تاثیر افزایش فشارکاری در نرخ جریان ثابت که باعث افزایش سایز حباب (از فوم تر به فوم خشک) می‌شود، مورد بررسی دقیق قرارگرفته است.