Strategy for the improvement of mixing in microdevices / Ilaria Fortunati in La Houille blanche, N° 4 (Juin 2011)  

Public ISBD [article]  inLa Houille blanche > N° 4 (Juin 2011) . - pp. 79-85 Titre : Strategy for the improvement of mixing in microdevices Titre original : Stratégie pour l’amélioration du mélange dans les microsystèmes Type de document : texte imprimé Auteurs : Ilaria Fortunati, Auteur ; Nicola Rossetto, Auteur ; Raffaella Signorini, Auteur Année de publication : 2011 Article en page(s) : pp. 79-85 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Micro mélange Focalisation hydrodynamique Microcanal sinueux Index. décimale : 551.4 surface du globe.Géographie physique.Géomorphologie Résumé : One of the most promising way to exploit microfluidic systems is as microreactors. A microreactor can be considered as a microchamber where chemical reactions take place, aimed at the synthesis of novel materials with controlled experimental conditions. The main goal is to reach the highest efficiency towards the desired output product. Mixing is usually very slow in microchannels, when laminar flow conditions characterized by low Reynolds numbers (below 3000) are applied. Many different strategies can be proposed to enhance mixing. In this work we explore and model the behavior of microreactor prototypes having different geometry and aimed at the improvement of mixing efficiency. These prototypes exploit either the hydrodynamic focusing effect or the presence of microstructuration inside the microchannel. In the first case, the focusing effect is used to reduce the diffusion distance between the molecules flowing in the reactors. In the second approach, we explore the influence of lateral steps fabricated inside the channels on the mixing efficiency. The behavior of fluid features is numerically modeled via Navier-Stokes equations coupled to convection-diffusion equations. Moreover, fluorescence based techniques are used to characterize the mixing efficiency in the experimental devices. Les microréacteurs sont une des applications les plus prometteuses des systèmes microfluidiques. Un microréacteur peut être considéré comme un microréservoir au sein duquel ont lieu les réactions chimiques ; il est des-tiné à synthétiser de nouveaux produits sous des conditions expérimentales contrôlées. Le but principal est d’atteindre la meilleure efficacité en fonction du produit final désiré. Le mélange est généralement très lent dans les microcanaux, du fait de conditions d’écoulement laminaire caractérisées par de faibles nombres de Reynolds ( DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Strategy for the improvement of mixing in microdevices = Stratégie pour l’amélioration du mélange dans les microsystèmes [texte imprimé] / Ilaria Fortunati, Auteur ; Nicola Rossetto, Auteur ; Raffaella Signorini, Auteur . - 2011 . - pp. 79-85. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in La Houille blanche > N° 4 (Juin 2011) . - pp. 79-85 Mots-clés : Micro mélange Focalisation hydrodynamique Microcanal sinueux Index. décimale : 551.4 surface du globe.Géographie physique.Géomorphologie Résumé : One of the most promising way to exploit microfluidic systems is as microreactors. A microreactor can be considered as a microchamber where chemical reactions take place, aimed at the synthesis of novel materials with controlled experimental conditions. The main goal is to reach the highest efficiency towards the desired output product. Mixing is usually very slow in microchannels, when laminar flow conditions characterized by low Reynolds numbers (below 3000) are applied. Many different strategies can be proposed to enhance mixing. In this work we explore and model the behavior of microreactor prototypes having different geometry and aimed at the improvement of mixing efficiency. These prototypes exploit either the hydrodynamic focusing effect or the presence of microstructuration inside the microchannel. In the first case, the focusing effect is used to reduce the diffusion distance between the molecules flowing in the reactors. In the second approach, we explore the influence of lateral steps fabricated inside the channels on the mixing efficiency. The behavior of fluid features is numerically modeled via Navier-Stokes equations coupled to convection-diffusion equations. Moreover, fluorescence based techniques are used to characterize the mixing efficiency in the experimental devices. Les microréacteurs sont une des applications les plus prometteuses des systèmes microfluidiques. Un microréacteur peut être considéré comme un microréservoir au sein duquel ont lieu les réactions chimiques ; il est des-tiné à synthétiser de nouveaux produits sous des conditions expérimentales contrôlées. Le but principal est d’atteindre la meilleure efficacité en fonction du produit final désiré. Le mélange est généralement très lent dans les microcanaux, du fait de conditions d’écoulement laminaire caractérisées par de faibles nombres de Reynolds ( DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]

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