Поток, управляемый давлением

Поток, управляемый давлением, — это метод перемещения жидкости в капиллярном или микрофлюидном канале под давлением . Давление обычно создается пневматически с помощью сжатого воздуха или других газов ( азота , углекислого газа и т. д.) или электрических и магнитных полей или гравитации .

Физические основы

известно Из термодинамики , что сопряженные величины масштабируются по-разному. Можно выделить два класса: интенсивные величины, такие как температура T , давление P и количество вещества N, или экстенсивные величины, такие как энтропия S , объем V и химический потенциал μ . Экстенсивные количества масштабируются в зависимости от размера системы, тогда как интенсивные количества — нет. Например, объемное давление определяется как (дифференциальное) частное двух экстенсивных переменных: p = d E /d V (энергия E и объем V ) и, следовательно, не зависит от масштаба, поскольку те же масштабные коэффициенты появляются в числителе, а также в знаменатель отменить. В микросистемах возникает проблема, заключающаяся в том, что чрезвычайно малые объемы трудно контролировать. Причина – преобладание поверхностных эффектов, таких как поверхностные заряды, силы Ван-дер-Ваальса и энтропийные эффекты (например, высыхание из-за шероховатой поверхности: ограничение степеней свободы молекул, проникающих через такую ​​поверхность, обходится энтропийно дороже, чем пребывание в объеме). . Более того, микросистемой необходимо управлять в макроскопическом человеческом масштабе.