| | SLO | ENG | Cookies and privacy

Bigger font | Smaller font

Search the digital library catalog Help

Query: search in
search in
search in
search in
* old and bologna study programme

Options:
  Reset


1 - 3 / 3
First pagePrevious page1Next pageLast page
1.
Kapljična mikrofluidika za pripravo oljnih in tekočekristalnih emulzij v vodi
Rok Štanc, 2020, master's thesis

Abstract: V magistrskem delu je predstavljeno tvorjenje stabilnih oljnih in tekočekristalnih kapljic v vodi z metodo kapljične mikrofluidike. Delo je sestavljeno iz teoretičnega opisa kapilarnih čipov, režimov tvorjenja kapljic in osnov tekočih kristalov, predstavitve eksperimentalnih metod, uporabljenih materialov, raziskovalne opreme, postopkov izdelave mikrofluidičnih čipov in rezultatov eksperimentov. Preizkusil sem različne načine tvorjenja kapljic s čipom z zbiralno kapilaro in s čipom z injekcijsko in zbiralno kapilaro, pri čemer sem se osredotočil na vplive premerov kapilar, viskoznosti in dinamike tokov uporabljenih kapljevin na velikost nastalih kapljic. Izpopolnil sem se v izdelavi različnih geometrij kapilarnih čipov, pripravi mikroemulzij s površinsko aktivnimi snovmi in analizi optičnih posnetkov dobljenih kapljic. Primerjal sem tudi učinkovitost dveh naprav za poganjanje in kontrolo tokov tekočin v mikrofluidičnem okolju ter izpostavil nekaj prednosti piezokontrolerja tlaka v primerjavi s tlačno črpalko. Ugotovil sem, da čip z injekcijsko in zbiralno kapilaro omogoča najbolj predvidljivo in zanesljivo tvorjenje obstojnih kapljic iz različno viskoznih silikonskih olj v vodi, saj sem z njim uspel tvoriti kapljice s premeri od 20 do 250 mikrometrov in s frekvenco nastajanja med 30 in 3500 herci. Režim kapljanja oziroma curljanja sem okarakteriziral z brezdimenzijskimi števili, dimenzijami odprtin kapilar, viskoznostjo in razmerjem pretokov uporabljenih kapljevin. Pokazal sem, da je monodisperznost kapljic močno odvisna od premera injekcijske kapilare in je najvišja v režimu kapljanja, medtem ko režim curljanja omogoča bistveno hitrejše tvorjenje manjših, a bolj polidisperznih kapljic. V zadnjem sklopu raziskav sem se posvetil kontroliranemu sproščanju vodnih mikrokapljic z barvilom iz večjih tekočekristalnih kapljic. To sem dosegel z lokalnim segrevanjem kapljic z optično pinceto čez temperaturo prehoda nematskega tekočega kristala v izotropno fazo in z dodajanjem različnih koncentracij kationskega surfaktanta v okoliški vodni medij. Ugotovil sem, da ustrezna toplotna oziroma kemična stimulacija napolnjenih kapljic tekočega kristala omogoča kontrolirano in pospešeno sproščanje enkapsulirane vsebine v okolico. Predstavljena dognanja so zanimiva za uporabo v farmaciji in v raziskavah na področju fizike mehke snovi ter za nadaljnji razvoj metod kapljične mikrofluidike z oljem podobnimi materiali.
Keywords: mikrofluidika, kapljice, optična mikroskopija, tekoči kristali.
Published: 20.07.2020; Views: 269; Downloads: 58
.pdf Full text (52,58 MB)

2.
Optično-temperaturna manipulacija tlačno moduliranih mikrotokov nematskega tekočega kristala v mikrofluidičnem okolju
Tadej Emeršič, 2019, doctoral dissertation

Abstract: V doktorski disertaciji sem raziskal optične in temperaturne vplive zunanjih polj na direktorsko polje nematskega tekočega kristala v različnih tokovnih režimih znotraj mikrofluidičnih kanalčkov z močnim homeotropnim sidranjem. Uporabljal sem polarizacijski optični mikroskop, opremljen z lasersko pinceto, ki pri večjih močeh laserske svetlobe zaradi absorpcije v prevodnem substratu mikrokanalčka povzroči lokalno segrevanje nematika v izotropno fazo in ob hipnem ugašanju posledično sproži hiter fazni prehod v nematsko fazo. Na ta način sem pokazal, da je z laserskim snopom optične pincete v toku nematika mogoče nukleirati in stabilizirati topološko ograjene, orientacijske domenske strukture. Raziskal sem dinamiko teh struktur pri različnih hitrostih toka in skonstruiral fazni diagram prehodov med podkritičnim in nadkritičnim območjem parametrov, ki kvantitativno ločijo krčenje in širjenje domen v dani geometriji. Osredotočil sem se na frekvenčne modulacije tokovnih režimov in relaksacijske procese ob zaustavitvi tokov, ki povzročijo reorientacijo v domeno ujetega direktorskega polja in nastanek točkastih defektov s solitoni. Pokazal sem, da je orientacijske domenske strukture, razen v nematiku 5CB, mogoče tvoriti in stabilizirati tudi v tekočem kristalu CCN z negativno dielektrično anizotropijo in majhno optično dvolomnostjo. Izkazalo se je, da temperaturne spremembe v mikrofluidičnem kanalčku znatno vplivajo na stabilnost z laserjem segretih nematskih plasti, tvorjenje domenskih struktur in na tokovne režime, zato sem te pojave podrobneje raziskal pri višji temperaturi. Pri faznem prehodu toka tekočega kristala iz izotropne v nematsko fazo sem zasledil soobstoj nematskih in izotropnih domen. Nato sem z različnimi geometrijami mikrokanalčkov kontrolirano vplival na obliko, velikost in življenjski čas domen, saj ima takšna manipulacija anizotropne tekočine potencial za uporabo v kompleksnejših mikrofluidičnih vezjih, senzorjih tlaka in nastavljivih optičnih filtrih. S tokom potujoče domene lahko tudi razcepimo, združujemo in sortiramo. V sodelovanju s teoretičnimi fiziki sem kot prvi pokazal obstoj novega kiralnega stanja v toku homeotropnega nematika, ki je doslej, zaradi premalo natančne regulacije tokov, ostalo neopaženo. Nazadnje sem preučil vpliv električnega polja na tokovne režime in domenske strukture. Zaradi dielektrične anizotropije in polarizabilnosti tekočekristalnih molekul lahko z električnim poljem spreminjamo obliko domenskih struktur, jih pri tem razpolavljamo, usmerjamo ali pa jih z močnejšim preklapljanjem električnega polja celo tvorimo. Precizna frekvenčna modulacija električnega polja je nenazadnje uporabna za tvorbo kiralnih domenskih stanj brez uporabe laserske pincete.
Keywords: tekoči kristali, mikrofluidika, optična manipulacija, topološki defekti, fazni prehodi
Published: 23.10.2019; Views: 513; Downloads: 55
.pdf Full text (84,85 MB)

3.
MIKROFLUIDNI NIZKOPRETOČNI FOTOMETER
Andrej Šmit, 2012, undergraduate thesis

Abstract: V diplomskem delu je predstavljena izdelava mikrofluidnega nizkopretočnega fotometra za analizo kvalitete vode, kjer se meri pH, prisotnost aluminija, železa, svinca, amonijaka, itn.. V delu smo podrobno opisali izdelavo optičnega in mehanskega dela, elektronskih vezij, programa za mikrokrmilnik in osebni računalnik in priprave indikatorja, ki se obarva glede na pH vrednost. Merilnik smo na koncu preizkusili kot merilnik pH vrednosti. Podali smo tudi pogrešek merilnika.
Keywords: Mikrofluidika, fotometer, spektroskopija, absorpcija, transmisija, laserska dioda, fotodetektor, filter, pH, indikator
Published: 08.05.2012; Views: 1841; Downloads: 152
.pdf Full text (3,25 MB)

Search done in 0.08 sec.
Back to top
Logos of partners University of Maribor University of Ljubljana University of Primorska University of Nova Gorica