Thermal transport in PDMS microfluidics
Tekijät
Päivämäärä
2021Tekijänoikeudet
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
Lämmön siirtymistä polydimetyylisiloksaanissa (PDMS), jota käytetään mikrofluidisten alustojen valmistuksessa, mallinnettiin elementtimallinnussimulaatioilla (FEM) ja simulaatioiden tuloksia verrattiin kokeellisiin tuloksiin, jotka mitattiin PDMS -näytteestä. Pysyvän tilan kuumennussimulaatioissa kakki tulokset olivat 0.81K sisällä toisistaan ja useimmat tulokset olivat 0.2K sisällä toisistaan. Ajasta riippuvissa kuumennusmittauksissa ja -simulaatiossa PDMS:n lämpötila muuttui nopeammin simulaatioissa kuin kokeissa. Elementtisimulaatioita käytettiin myös PDMS mikrofluidiikkojen simulaatioon kahdella kuumentimella. Lämpölevykuumennusta käyttämällä simuloitiin lämpögradientti PDMS mikrofluidiikan yli. Pistelämmönlähteiden kanssa FEM simulaatioita käytettiin optimisaatioalgoritmin bisektiometodin kanssa optimaalisen lämmitystehon löytämiseksi 0.1mW virhetoleranssilla. Thermal transport in polydimethylsiloxane (PDMS), which is used to fabricate microfluidic platforms, was modelled with finite element method (FEM) simulations and the results of the simulations were compared to experimental results measured from a PDMS sample. In steady-state heating simulations all of the results were within 0.81K of each other and most of the results were within 0.2K of each other. In time-dependent heating measurements and simulations the temperature of the PDMS was found to change faster in the simulations than the experiments. FEM was then used to simulate the heating of PDMS microfluidics with two different heaters. Using a hot plate heater the temperature gradient over the PDMS microfluidic was simulated. With point heaters FEM simulations were used with the bisection method optimization algorithm to find optimal heating power values with an error tolerance of 0.1mW.
Asiasanat
Metadata
Näytä kaikki kuvailutiedotKokoelmat
- Pro gradu -tutkielmat [28254]
Samankaltainen aineisto
Näytetään aineistoja, joilla on samankaltainen nimeke tai asiasanat.
-
Numerical simulation of low temperature thermal conductance of corrugated nanofibers
Puurtinen, Tuomas (University of Jyväskylä, 2010) -
Implementing the 3-omega technique for thermal conductivity measurements
Hänninen, Tuomas (2013)Thermal conductivity of the constituent materials is one of the most important properties affecting the performance of micro- and nanofabricated devices. These devices often make use of thin films with thicknesses ranging ... -
Computational and theoretical studies on lattice thermal conductivity and thermal properties of silicon clathrates
Härkönen, Ville (University of Jyväskylä, 2016)The lattice thermal conductivity is usually an intrinsic property in the study of thermoelectricity. In particular, relatively low lattice thermal conductivity is usually a desired feature when higher thermoelectric efficiency ... -
Minimizing Coherent Thermal Conductance by Controlling the Periodicity of Two-Dimensional Phononic Crystals
Tian, Yaolan; Puurtinen, Tuomas A.; Geng, Zhuoran; Maasilta, Ilari J. (American Physical Society, 2019)Periodic hole-array phononic crystals (PnCs) can strongly modify phonon dispersion relations and have been shown to influence thermal conductance coherently, especially at low temperatures where bulk scattering is suppressed. ... -
Cellulose-inorganic hybrids of strongly reduced thermal conductivity
Spiliopoulos, Panagiotis; Gestranius, Marie; Zhang, Chao; Ghiyasi, Ramin; Tomko, John; Arstila, Kai; Putkonen, Matti; Hopkins, Patrick E.; Karppinen, Maarit; Tammelin, Tekla; Kontturi, Eero (Springer Science and Business Media LLC, 2022)The employment of atomic layer deposition and spin coating techniques for preparing inorganic–organic hybrid multilayer structures of alternating ZnO-CNC layers was explored in this study. Helium ion microscopy and X-ray ...
Ellei toisin mainittu, julkisesti saatavilla olevia JYX-metatietoja (poislukien tiivistelmät) saa vapaasti uudelleenkäyttää CC0-lisenssillä.