Modeling and Analysis of a Microfluidic Capillary Valve

Burada, mikroakiskan cihazlarda kullanilan kilcal valflerin analizi icin bir numerik model sunulmustur. Kilcal valfler, ozellikle kilcal kuvvetlerin baskin oldugu pasif mikroakiskan sistemlerde, akisi yonlendirmek icin tercih edilirler. Bu calismadaki kilcal valf, dikdortgen kesitli bir mikrokanalin, derinligi ve genisligi kanalin yuksekligi ve genisliginden daha fazla olan bir acikliga dogru aniden genislemesi ile olusmaktadir. Bu sekildeki valflerin basinc kapasitesini belirlemek icin herhangi bir analitik modelin bulunmamasi goz onunde bulundurularak, enerji enazlamaya dayali bir numerik model kullanilmistir. Modelin cozumu icin ucretsiz bir yazilim olan Surface Evolver kullanilmistir. Basinc kapasitesinin, calisma sivisinin kanal malzemesi uzerindeki temas acisi ile iliskisi incelenmistir. Tum yuzeylerde temas acisinin 90o olmasi durumunda basinc kapasitesinin en yuksek olacagi belirlenmistir. Buna bagli olarak, 100 µm × 100 µm kesitli kanallar icin temas acisi 90o oldugunda valfler yaklasik 2.5kPa’ya cikabilmektedir. Model, sonuclarin literaturdeki sonuclarla karsilastirilmasi ile dogrulanmistir.