1541 Компьютерное моделирование и оптимизация конструкции микрофлюидного чипа

Аксенов Сергей Алексеевич

руководитель проекта

Старт

24.05.2024

Представление

14.06.2024

Постерная сессия

05.11.2024 – 15.11.2024

Защита

27.01.2025 – 07.02.2025

Паспорт проекта

Аннотация

Микрофлюидный чип представляет собой систему микроскопических каналов и полостей, позволяющую реализовывать различные операции выделения, сортировки и анализа биологической пробы. Микроканалы формируются в полидиметилсилоксановой (PDMS) пластине, которая наклеивается на предметной стекло. Для обеспечения движения жидкости внутри каналов используется система пневмонасосов, мембраны которых также формируются в PDMS пластине. В процессе эксплуатации воздух из пневмосистемы просачивается через...

Отрасль

Информатика

Цель

Изменение конструкции микрофлюидного устройства, позволяющее минимизировать проникновение воздуха в его каналы.

Ожидаемые результаты

На основе наработанного задела планируется выполнить исследование возможностей применения клапана Теслы в конструкции микрофлюидного чипа. Такое решение в перспективе позволит уменьшить количество использующихся рабочих мембран и насосов, что снизит риск проникновения воздуха в систему каналов. Предполагается получить следующие результаты:
- Аналитический обзор применения решений на основе клапана Теслы в микрофлюидике.

Форма и способы промежуточного контроля

еженедельные отчеты

Форма представления результатов

Отчет, презентация.

Ресурсное обеспечение

не требуется

Имеющийся задел

В соответствии с ТЗ проекта на первый год построена компьютерная модель мембраны микрофлюидного чипа, подверженной механическому нагружению. С помощью построенной модели в рамках линейно теории упругости было проанализировано напряженно-деформированное состояние мембраны, выявлено наличие концентраторов напряжений в местах стыковки мембраны с массивом PDMS. Был выполнен многовариантный анализ конструкционных решений, позволяющих снизить максимальные значения механических напряжений при работе...