Micro and nanotextured polymer fibers for open microfluidics
Mikro ve nanoyapılı fiber tabanlı açık mikroakışkanlar
- Tez No: 418735
- Danışmanlar: PROF. MEHMET BAYINDIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Metallurgical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Mikroakışkanlar, çok küçük hacimlere sahip sıvıları, mikrometrelik kanallarda kontrol etme bilimidir. Mikroakışkanlar, kısa tepkime süresi ile çabuk analiz edilebilme ve taşınabilir özellikleriyle başlıca kimyasal ve biyolojik analizler olmak üzere daha birçok alanda teknolojik olarak uygulama bulmaktadır. Günümüzde mikroakiskan temelli cihazlar, litografi ve mikro-imalat gibi yöntemler ile cip üstü laboratuvar aygıtları olarak üretilmektedir. Ancak söz konusu üretim teknikleri, esneklik, biyolojik uyum, harici bileşenlerle bütünleşme ve üretim maliyetleri gibi yüksek önem arz eden konularda kısıtlamalara sahiptirler. Bu çalışmada, yüzeyi şekillendirilmiş polimer fiberler, ekonomik açıdan uygun mikroakışkan cihazların üretimi için yeni bir platform olarak sunulmuştur. Isıl fiber çekme metodu kullanılarak üretilen onlarca metre uzunluğundaki fiberler, yüzeylerinde 'V' şeklinde yivlerden oluşan yirmi kanal içermektedir. Fiber yüzeylerinin polidopamin (PDA) ve Ultraviyole/Ozon (UV/O) gibi işleme tekniklerle modifiye edilmesinden sonra fiberlerin üstündeki yivler boyunca kılcal hareketten kaynaklanan yayılma yönüne bağlı olarak sıvı akışkanlığı gözlemlenmiştir. Üç boyutlu esnek fiberlerden oluşan diziler üzerinde, herhangi bir harici pompa veya hareketlendirici mekanizma olmaksızın önceden belirlenmiş kanallarda kendiliğinden sıvı aktarımı sağlanabilmektedir. Ayrıca, yüzeyi organik olarak modifiye edilmiş nano parçacıklar V yapılı yivlerin üzerinde kullanılarak fiber yüzeylerin hidrofobikliği arttırılmıştır. Yüzeyleri şekillendirilmiş fiberlerin, esnek, sağlam, hafif ve ekonomik mikrodamlacık tabanlı aygıtların üretimi için oldukça uygun olduğuna ve mikroakışkan aygıtların kullanım alanlarını yeni ilaç keşifleri, tıbbi tanılama, yiyecek ve su kaynaklarının kalitesinin denetlenmesini de kapsayacak şekilde genişleteceğine inanılmaktadır.
Özet (Çeviri)
Microfluidics is the science of controlling low volumes of fluids in a microchannel. It is used in diverse area of applications such as chemical and biological analysis. Benefits of microfluidics are fast analysis, short reaction times, and portability of device. Current fabrication techniques of lab-on-a-chip microfluidic devices are soft lithography and micromachining. However, these methods suffer from design limitations such as flexibility of product, high cost, integration of external components, and biocompatibility. Surface textured polymer fibers are utilized as a novel platform for the fabrication of affordable microfluidic devices. Fibers are produced by thermal drawing technique tens of meters-long at a time and comprise twenty continuous and ordered V-grooves channels on their surfaces. Extreme anisotropic wetting behavior due to capillary action along the grooves of fibers is observed after surface modifications with polydopamine (PDA) coating and Ultraviolet/Ozone (UV/O) treatment. Three-dimensional arrays of flexible fibers spontaneously spread liquid on predefined paths without the need of external pumps or actuators. In addition, surface modification with organically modified silica nanoparticles was added on top of the V-grooves to enhance the hydrophobicity of the fiber surfaces. Surface textured fibers are well suited for the fabrication of flexible, robust, lightweight and affordable microfluidic devices which is believed to expand the role of microfluidics in a scope of fields including drug discovery, medical diagnostics and monitoring food and water quality.
Benzer Tezler
- An investigation into hydrophobic micro-textured surfaces on heat transfer and surface wetting phenomenon during vapor condensation
Hidrofobik mikro-talaşlanmış yüzeylerde buhar yoğuşmasında oluşan ısı transferi ve yüzey ıslanma olgusunun incelenmesi
THAMER KHALIF SALEM SALEM
Doktora
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ARIK
DR. METE BUDAKLI
- Biyomedikal uygulamalar için titanyum implantların mikro ve nano yapılı titanyum oksit filmler ile kaplanması ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical properties of micro and nano structured titanium oxide films produced on titanium implant for biomedical applications
TUNCAY DİKİCİ
Doktora
Türkçe
2016
Diş HekimliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TOPARLI
- Dikey karbon nanotüp üretimi ve çeşitli uygulamalar için yüzey özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of vertically aligned carbon nanotubes and investigation of their surface properties for different applications
ZEYNEP DALKILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KARATEPE YAVUZ
- The performance of surface textured SiAlON ceramic cutting tools on turning operation of Inconel 718
Inconel 718'ı̇n tornalama operasyonunda yüzey dokulu SiAlON seramik kesı̇cı̇ uçların performansı
KÜBRA GÜRCAN BAYRAK
Doktora
İngilizce
2023
Mühendislik BilimleriEskişehir Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERHAN AYAS
- Investigation of protein adsorption and cell behavior on laser textured titanium surfaces
Lazerle işlenmiş titanyum yüzeylerinde protein adsorpsiyon ve hücre davranışının incelenmesi
ŞEYMA SOYKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyoteknolojiBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BORA GARİPCAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ EBRU AKDOĞAN