Effect of molds on curing in PDMS fabrication and deformation in pdms based microfluidic chips
Farklı kalıpların PDMS kürlenmesi üzerindeki etkisi ve pdms mikroakışkan çip deformasyonu
- Tez No: 854160
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ KOŞAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde mikroakışkan sistemleri ele alan iki farklı çalışma ele alınmaktadır. PDMS, diğer üretim yöntemlerine kıyasla daha kolay ve ucuz olması nedeniyle popüler mikroakışkan çip hammaddesidir. Biyouyumlu, esnek ve kolay şekillendirilebilir olması PDMS'yi özellikle organ-çip gibi biyoteknolojik uygulamalar için en kullanışlı malzeme haline getirmektedir. Literatürde PDMS mikro cihaz üretiminin optimizasyonunda kürleme oranı, pişirme süresi ve karıştırma oranının etkileri üzerine birçok çalışma bulunmaktadır. Son zamanlarda 3D yazıcılar kolay ve pratik olmaları nedeniyle PDMS kalıp üretiminde popüler bir alternatif yöntem haline gelmiştir. 3D yazıcı üretiminde çok çeşitli malzemeler kullanılmaktadır ve PDMS kürlemesinde kullanılan bu malzemelerin farklı ısı transfer katsayıları nedeniyle kürlemeyi etkilediği gözlemlenmiştir. Bu çalışmanın ilk bölümünde 4 farklı malzeme ile imal edilen aynı boyutlardaki kalıpların PDMS kürlenmesine etkisi incelenmiştir. Bulgular, kalıp malzemesi seçiminin hem PDMS'nin kürlenme kinetiğini hem de sonuç olarak malzemenin mekanik özelliklerini etkilediğini göstermektedir. Ancak bu etki, seçilen sıcaklıklarda ve kürlenme süresinde kürlenmenin genel verimliliği üzerinde etkili değildir. PDMS yumuşak ve esnek özelliklere sahip bir malzemedir, bu özellikleri de onu birçok uygulama için uygun hale getirir. Ancak farklı koşullar altında kürlenen PDMS farklı esneklik özellikleri gösterebilmektedir. PDMS, kanallardaki akışın uyguladığı basınç etkisi altında esner ve özellikle basıncın en yüksek olduğu kanal girişi esneyerek şekil değiştirir. PDMS'nin esnekliğinden kaynaklanan bu değişim deformasyon olarak adlandırılır. Çalışmanın ikinci bölümünde farklı boyutlara ve kürlenme şekillerine sahip mikroakışkan çiplerin deformasyonları analiz edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Çalışmanın sonuçlarına göre, düşük akış hızlarında, aynı boyutlara sahip mikrokanalların deformasyon oranının elastikiyetten önemli ölçüde etkilendiğini göstermektedir. Bununla birlikte, akış hızı arttıkça, elastikiyetin etkisi azalır ve daha yüksek akış hızlarında vurgulanır.
Özet (Çeviri)
In this thesis two different approaches on polydimethylsiloxane(PDMS) curing and deformation in microfluidic chips were discussed. PDMS is the most preferred microfluidic chip raw material since it allows easy and cheap fabrication of microfluidic chips compared to other production methods. Biocompability and flexibilty and easy fabrication of microfluidic chips make PDMS popular material, especially for biotechnological applications such as organ-a-chip devices. Recently, 3D printers have become a popular alternative method in PDMS mold production because they are easy and practical. A wide variety of materials has been used in 3D printing, and it was observed that these materials affect the PDMS curing. The first part of this study examines the effect of molds with the same dimensions which were fabricated using 4 different materials on PDMS curing. The findings indicate that the choice of mold material affects both the curing kinetics of PDMS and, consequently, the mechanical properties of the material. However, this influence is not substantial on overall efficiency of curing at the selected temperatures and curing duration. PDMS based microfluidic chips deform under the influence of the liquid flowing through the microfluidic channels especially near the channel inlet where the pressure is the highest. This change due to the elasticiy of PDMS. In the second part of the thesis, the deformations of chips with different dimensions and curing patterns were analyzed. The findings indicate that, at low flow rates, the deformation ratio of microchannels with identical dimensions is notably influenced by elasticity. However, as the flow rate rises, the impact of elasticity diminishes.
Benzer Tezler
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Diesel motorları yakıt püskürtme sistemlerinin dinamik simülasyonu
Başlık çevirisi yok
İRFAN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ BORAT
- Doğuştan kalça çıkıklı hastalarda kalça patolojilerinin bilgisayarlı tomografi ile değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
NECDET ŞÜKRÜ ALTUN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Ortopedi ve TravmatolojiGazi ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ORHAN ASLANOĞLU
- Makro besin elementlerinin (NPK) İzmir'de Mayıs ayında açığa dikilen 4-6 cm çevre büyüklüğündeki Gladiolus cinsine ait“hunting song”ve“Novalüx”kültür çeşitlerinin yumrularının gelişmeleri üzerine etkileri
Başlık çevirisi yok
TAHA ALİ AMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
ZiraatEge ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN HATİPOĞLU
- Dokuma kumaşlarda örgü tipinin ham kumaşın boyutları ve geometrik özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
EMEL ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Samsun ve çevresinde tarla sarmaşığı (conuolvulus arvensis L.)'na karşı biyolojik savaşa esas olacak fauna tespiti
Investigations on the insect fauna of the field binweed (Conuolvulus arvensis L.) related to its biological control in Samsun Province
YASEMİN UFUK GERMAN