Лектор : проф., д.ф.-м.н. Евгений Афанасьевич Демёхин demekhin@mit.edu edemekhi@gmail.com Лекция 1 (Вводная) - презентация

1 Лектор : проф., д.ф.-м.н. Евгений Афанасьевич Демёхин Лекция 1 (Вводная) Лекции : Теоретические основы микро- нано течений в электрическом поле Физ. Факультет МГУ им. М. В. Ломоносова 8 час (лекции) + 8 час (семинары)

2 Основная литература Bruus H. Theoretical microfluidics. Oxford University Press, 2008, 346 p. Probstein R. F. Physicochemical hydrodynamics. Wiley-Interscience Publication, p. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. М.: Мир, 1967, т. 5, 7.

3

4 Доставка лекарства с помощью конусов Тейлора

5 Конуса Тейлора (продолжение)

6 Распыление лекарств с помощью комбинации акустических и электростатических колебаний

7 Микро - и нано диоды Rohit Karnik et al. Rectification of Ionic Current in a Nanofluidic Diode, Nanoletters, v. 7, #3, 543 (2007) I. Vlassiouk and Z. S. Siwy. Nanofluidic Diode Nanoletters, v. 7, #3, 552 (2007)

8 Practical Applications of Charge Selective Surfaces B. F. Edwards et. al. Traveling-Wave Electrophoresis For Microfluidic Separations PRL 102, (2009). J. Schiffbauer et al. Current rectifcation at a charge-selective element due to asymmetric polarization submitted to PRL. G. Yossifon, Y.-C. Chang, H.-C. Chang. Rectification, gating voltage and interchannel communication of nanoslot arrays due to asymmetric entrance space charge polarization. Phys. Rev. Lett. V. 103, ( 2009).

9 Одна из схем микро насоса Одна из схем микро насоса

10 Медицинская диагностика

11 Финансирование программ микрофлюидики Огромный коммерческий потенциал и хорошо финансируемые научные программы способствовали интересу к микрофлюидике научного сообщества. Ученые практически всех традиционных инженерных и фундаментальных дисциплин начали проводить исследования в области микрофлюидики. Последнее делает микрофлюидику поистине междисциплинарной. Только в США более 100 научных групп, занимающихся микрофлюидикой. Инженеры механики и электротехники привнесли в микрофлюидику аспекты микроэлектроники. Гидромеханикам интересно открытие новых закономерностей в течениях жидкости на микро - и нано - уровнях, в особенности в переходной зоне между континуальной и дискретной гидродинамикой и является возможность бифурка - ционных переходов и демонстрации хаотического поведения в микро течениях, управляемого когерентными структурами. Химики нашли в микрофлюидике новые эффекты, новые химические ре - акции, а также новые микроинструменты которые могут привести к появлению новых приложений в области химии и биоинженерии.

12 Цели и задачи микрофлюидики Микрофлюидика ( иногда применяются термины микро - нанофлюидика, нано - флюидика, нано течения - динамично развивающаяся дисциплина, которая образовалась на стыке следующих наук : классической гидромеханики, физико - химической гидродинамики, электродинамики, электрохимии и неравновесной термодинамики, нетривиальная комбинация которых и порождает эту новую дисциплину. Многие важные технические задачи нашего времени в области химии - биологии - многих инженерных наук описывается одной и той же системой основных уравнений, и тем же набором проблем, находящихся на пересечении научных дисциплин. Микрофлюидику можно рассматривать как тестовый полигон для решения многих вызовов современной науки. Эти значимые, важные в научном отношении цели, достойные усилий ученых. В настоящее время на всех известных конференциях: инженеров AIChe, APS, ASME и т.д. имеются секции микрофлюидики. Секции специально для микро-флюидики, в настоящее время имеются во многих международных журналах

13 План наших лекций

14

15

16

17

18

19

20 План наших семинарских занятий

21

22

23

24 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !