Κατευθυνόμενη κίνηση σταγόνων σε πορώδη, υδρόφοβη επιφάνεια και μελέτη της δυναμικής της κίνησης.

Ζαγανιάρης, Απόστολος

dc.contributor.author	Ζαγανιάρης, Απόστολος
dc.date.accessioned	2022-02-24T11:26:48Z
dc.date.available	2022-02-24T11:26:48Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54824
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22522
dc.rights	Default License
dc.subject	Σταγόνα	el
dc.subject	Αέρας	el
dc.subject	Πίεση	el
dc.subject	Πορώδες	el
dc.subject	Μοντέλο	el
dc.subject	Droplet	en
dc.subject	Air	el
dc.subject	Pressure	el
dc.subject	Porous	el
dc.subject	Model	el
dc.subject	Επιφάνεια	el
dc.subject	Surface	el
dc.title	Κατευθυνόμενη κίνηση σταγόνων σε πορώδη, υδρόφοβη επιφάνεια και μελέτη της δυναμικής της κίνησης.	el
dc.title	Directional droplet motion on a porous, hydrophobic surface and study of the motion's dynamics	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μετακίνηση Σταγόνων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-07-07
heal.abstract	Η κίνηση σταγόνων προς μια κατεύθυνση πάνω σε επιφάνειες, είναι μια ερευνητική δραστηριότητα με σημαντικές εξελίξεις τα τελευταία χρόνια και με αρκετές εν δυνάμει εφαρμογές. Μερικές από αυτές τις εφαρμογές περιλαμβάνουν τη διενέργεια φυσικών, χημικών και βιοχημικών διεργασιών σε ψηφίδες (lab-on-a-chip) στη μικροκλίμακα, τη χρήση των σταγόνων ως bitslab-on-a-chip) στη μικροκλίμακα, τη χρήση των σταγόνων ως bits πληροφορίας, τον έλεγχο σταγόνων για εφαρμογές αυτό-καθαρισμού, ελέγχου της οπτικής διαφάνειας και άλλες σχετικές λειτουργικότητες επιφανειών. Έχουν προταθεί αρκετές μέθοδοι για να επιτευχθεί η κατευθυνόμενη κίνηση των σταγόνων. Βασίζονται στη δημιουργία βαθμίδων επιφανειακής τάσης στα στερεά, ή στη ύπαρξη ασυμμετρίας στην επιφανειακή τοπογραφία σε συνδυασμό με την παροχή ενέργειας, θερμικής, μηχανικής κτλ. Μια άλλη προσέγγιση βασίζεται στην άμεση άσκηση κάποιας δύναμης όπως μαγνητική σε μαγνητικές σταγόνες. Ροή αέρα κατά την επιφάνεια έχει επίσης χρησιμοποιηθεί ως μέθοδος κατευθυνόμενης μετακίνησης σταγόνων. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται μια καινοτόμα μέθοδος μετακίνησης σταγόνων πάνω σε επιφάνειες, η οποία βασίζεται στη χρήση πορωδών επιφανειών με ασύμμετρη επιφανειακή τοπογραφία και διοχέτευση αέρα μέσα από τους πόρους της επιφάνειας. Η δύναμη που αναπτύσσεται στη σταγόνα προς τη κατεύθυνση της κίνησης σε συνδυασμό με τον αέρα από την κάτω πλευρά της σταγόνας, με τον οποίο μειώνονται οι τριβές υγρού-στερεού οδηγεί σε ελεγχόμενη κατευθυνόμενη κίνηση της σταγόνας Παρουσιάζεται η μέθοδος σε διαφορετικές συνθήκες πίεσης/παροχής αέρα, όγκου σταγόνας και κλίσης της επιφάνειας. Η επιφανειακή ασυμμετρία αποτελείται από 4 ‘σκαλοπάτια’ με διαστάσεις 0.55 cm μήκος και 0.15 cm ύψος το καθένα. Πιέσεις από 1000 έως 1700 mbar εφαρμόσθηκαν. H ταχύτητα των σταγόνων έφτασε κατά μέσο όρο τα 0.25 m/s με μέση επιτάχυνση 3 m/s2. Η υψηλότερη ταχύτητα που μετρήθηκε έφτασε τα 0.5 m/s. Σταγόνες όγκου από 20 έως 70 ul μετακινήθηκαν σε ανηφορικές κλίσεις από 13° έως 44°. Παρατηρείται η επίδραση της αύξησης της πίεσης στην αύξηση της επιτάχυνσης των σταγόνων. Τέλος αναπτύσσεται ένα μοντέλο των δυνάμεων που ασκούνται στη σταγόνα με σκοπό αφενός να προβλεφθούν τα πειραματικά αποτελέσματα και αφετέρου να ενισχυθεί η κατανόηση του μηχανισμού μετακίνησης της σταγόνας.	el
heal.advisorName	Μπουντουβής, Ανδρέας
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Αθανάσιος
heal.committeeMemberName	Ζαννίκος, Φανούριος
heal.academicPublisher	Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	false