Nature-inspired microfluidic propulsion using magnetic artificial cilia
Promotie: dhr. S.N. Khaderi, 13.15 uur, Aula Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen
Proefschrift: Nature-inspired microfluidic propulsion using magnetic artificial cilia
Promotor(s): prof.dr. P. Onck
Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen
Kunstmatige trilharen transporteren vloeistof in lab-on-a-chip
Lab-on-a-chip is een technologie voor het miniaturiseren van analyses op biologische vloeistofmonsters zoals bloed en urine, die traditioneel worden uitgevoerd in klinische laboratoria. Een lab-on-a-chip bestaat uit een collectie ‘microkamers’, waarin bioanalytische tests worden uitgevoerd. De microkamers zijn met elkaar verbonden via microkanalen waar vloeistof door moet worden getransporteerd. In zijn proefschrift presenteert Syed Nizamuddin Khaderi een nieuwe manier om deze vloeistoffen voort te bewegen door transportmechanismen uit de natuur na te bootsen.
In de natuur werken de transportmechanismen op de micrometerschaal op basis van trilhaartjes (cilia genaamd) die een collectieve golfbeweging vertonen (een metachronische golf). De individuele cilia bewegen op een asymmetrische manier met een effectieve slag en een aparte herstelslag. Tijdens de effectieve slag zijn de cilia recht en stuwen een grote hoeveelheid vloeistof vooruit; tijdens de herstelslag buigen ze, waardoor ze laag blijven en slechts een kleine hoeveelheid vloeistof terugstuwen. De netto vloeistofvoortstuwing is hierdoor in de richting van de effectieve slag.
In het onderzoek zijn kunstmatige trilhaartjes ontworpen uit dunne polymeerlagen gevuld met magnetische nano-deeltjes. Die kunnen vervormd worden met een extern magnetisch veld. Op basis van een gekoppeld magneto-mechanisch (solid-fluid) numeriek model zocht de promovendus uit hoe het magnetisch veld ontworpen moet worden om de asymmetrische beweging van natuurlijke cilia na te bootsen.
Syed Nizamuddin Khaderi (India, 1982) studeerde informatica aan het Idian Institute of Technology (Kanpur). Het onderzoek werd uitgevoerd bij het Zernike Institute for Advanced Materials, en gefinancierd door de EU.
Laatst gewijzigd: | 13 maart 2020 01:12 |
Meer nieuws
-
05 september 2024
ERC Starting Grants voor twee RUG-onderzoekers
Twee onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen (RUG), beide van de Faculty of Science and Engineering, ontvangen een European Research Council (ERC) Starting Grant: Jingxiu Xie en Gosia Wlodarczyk-Biegun. De Starting Grants bestaan uit elk...
-
23 juli 2024
De chips van de toekomst
Onze computers gebruiken onnodig veel energie, en bovendien lopen we tegen de limieten van onze huidige technologie aan. Dus werkt CogniGron aan nieuwe materialen die het menselijk brein kunnen nabootsen, en ontwikkelt CogniGron-hoogleraar Tamalika...
-
18 juli 2024
Slimme robots om kleinere chips te maken
Een robotarm in een fabriek die herhaaldelijk dezelfde beweging maakt: dat is iets van het verleden, vindt Ming Cao. Wetenschappers van de Rijksuniversiteit Groningen werken samen met hightech bedrijven om productieprocessen steeds meer autonoom te...