마이크로필라 배열에서 기하학 의존성 탄성 흐름 역학

높은 DNA 농도와 유속에 대한 정규 장치 규모의 DNA 파동이 다양한 마이크로유체 응용에 잠재적으로 강한 관련성을 가지는 2차 마이크로필라 배열에서 나타나는 것으로 밝혀졌습니다. 육각형 배열은 DNA의 마이크로유체 펄스 필드 분리에 특히 관련성이 높은 다른 기하학을 구성합니다. 여기에서는 이러한 두 가지 정규 배열 기하학과 하나의 무질서 배열 기하학에서 발생하는 파동 패턴의 미세 및 거시적 규모 간의 차이에 대해 보고합니다. 2차 배열에서 볼 수 있는 대규모 정규 파동과는 달리, 육각형 배열에서는 훨씬 더 작은 규모에서 변동이 있는 장치 규모의 무질서 지그재그 패턴으로 파동이 발생합니다. 우리는 대규모 패턴을 미세 흐름에 연결하고 2차 및 육각형 배열 모두에서 두 방향 간에 전환되는 흐름 동기화를 관찰합니다. 우리는 무질서 배열을 사용하여 순서의 중요성을 보여주며, 여기에서 정상 상태 정적인 및 매우 변동하는 흐름 상태가 배열의 겉보기 무작위 위치에서 지속합니다. 우리는 배열의 흐름 역학을 드문 필라가 분포된 장치의 흐름 역학과 비교합니다. 여기에서 우리는 2차 및 무질서 배열에서 명확하게 관찰되는 유사한 와류 방출을 관찰합니다. 그러나 이러한 와류의 방출은 밀집하고 정렬된 배열에서와 같이 측면으로가 아닌 흐름 방향으로만 결합됩니다. 우리는 우리의 연구 결과가 필라 배열에서 탄성 흐름 역학을 이해하는 데 기여할 것이며, 복잡한 환경에서 비뉴턴 유체의 흐름에 대한 기본 원리를 설명하는 데 도움이 되고, 운송, 분류 및 복잡한 유체 혼합과 같은 공학 응용을 지원할 것이라고 믿습니다.