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 [28181]
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 ... -
In-plane conductive heat tansfer in solid and porous planar structures
Miettinen, Lasse (University of Jyväskylä, 2011)Methods for determining the in-plane thermal diffusivity in a planar sample geometry were developed. These methods were tested and verified by measuring planar metal samples with known thermal properties. The techniques ... -
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 ... -
Studies of two-dimensional and three-dimensional phononic crystal structures
Tian, Yolan (University of Jyväskylä, 2016)This thesis focuses on studying phononic crystal structures. More specifically, it is aimed at fabrication and measurement of thermal properties of two-dimensional (2D) periodic microstructures and three-dimensional (3D) ...
Ellei toisin mainittu, julkisesti saatavilla olevia JYX-metatietoja (poislukien tiivistelmät) saa vapaasti uudelleenkäyttää CC0-lisenssillä.