数值模拟毛细管通道中微粒的介电泳分离

基于直流介电泳技术,采用一种具有三维突扩、突缩截面的新型毛细管式微通道,对直径分别为8和12μm的聚苯乙烯微粒在通道中的分离进行数值模拟。分析了微粒受到的电渗力、电泳力和介电泳力对其运动轨迹的影响。数值模拟结果表明,聚苯乙烯微粒在突扩、突缩截面附近受到负介电泳力作用,运动轨迹不断向通道轴心偏移;电渗力和电泳力的作用方向相反,有效降低了微粒的运动速度,增加了介电泳力的作用时间。外加电压100 V时,可最有效地将直径为8μm微粒输运至出口内置套管外,而直径为12μm的微粒被出口内置套管接收,实现不同尺寸聚苯乙烯微粒的连续分离。