خازنهای مدارهای جنبش مغناطیسی مبتنی بر طرح TI به منظور ذخیره سازی ذرات و سلولها در یک میدان مغناطیسی سه بعدی

یکی از اهداف مهم در حوزه آزمایشگاه بر روی تراشه، انتقال ریزذرات میکرومتری و سلول ها بر روی تراشه های ریزسیالی است. استفاده از نیروهای مغناطیسی با امکان کنترل از راه دور حرکت ذرات، از مناسب ترین روش ها در این زمینه است. به تازگی، با الهام از مدارهای الکترونیکی و به منظور انتقال کنترل شده ذرات بر روی تراشه در یک میدان مغناطیسی سه بعدی، مدارهای جنبش مغناطیسی معرفی شده اند که مبتنی بر فیلم نازک مغناطیسی با طرح TI هستند. اما تا به امروز در این مدارها از خازن به منظور ذخیره سازی ذرات منتقل شده استفاده نشده است. در این پژوهش، خازن های مدارهای جنبش مغناطیسی مبتنی بر طرح TI پیشنهاد شده و مشخصه یابی می شود. عملکرد خازن معرفی شده برای ذخیره سازی ذرات با قطرهای مختلف در میدان های مغناطیسی دوار با فرکانس های مختلف بررسی می شود. در این راستا، از روش های اجزاء محدود برای شبیه سازی توزیع انرژی پتانسیل مغناطیسی حاصل از فیلم نازک مغناطیسی استفاده می شود. همچنین، حرکت ذرات در محیط سیال، با در نظر گرفتن نیروی پسا با روش شبه تحلیلی و تحلیل تصادفی مطالعه شده و اعتبار نتایج با آزمایش های تجربی تایید می گردد. در فرکانس کاری 1/0 هرتز راندمان ذخیره سازی ذره معادل 98 درصد به دست آمد. با قرار گرفتن این عنصر مداری در مدارهای جنبش مغناطیسی، تراشه مورد نظر تکمیل شده و کاربردهای مهمی در سیستمهای آزمایشگاه بر روی تراشه، زیست شناسی تک سلولی، و غربال گری دارویی خواهد داشت.