Calculation of Forces Imposed on Particles in AC Dielectrophoresis

• Autorzy: Kurgan E. , Gas P.

Warianty tytułu

PL

Obliczenia sił działających na cząsteczkę dielektryka

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

DEP enables by excitation voltage controlling trapping, focusing, translation, fractionation and characterization of particulate mineral, chemical, and biological segregation within a fluid suspending medium. Because the dielectric properties of these particles depend on both its geometric shape, structure and composition, dielectrophoretic forces allow investigation a much richer set of particle properties than electrophoresis. DEP is particularly well suited to applications and analysis at the small scales of microfluidic devices and chips, is open to to integration by inexpensive fabrication methods, is easily and directly interfaced to conventional electronics, and can reduce or eliminate the need for complex and expensive methods. On a larger, preparative scale, DEP methods are applicable to the purification, enrichment, and characterization of a wide range of environmental, biological and clinical components and significant progress has been made in developing technologies in these areas.

PL

W tej publikacji obliczany jest rozkład pola elektromagnetycznego oraz siły działające na cząsteczkę dielektryka. Do obliczania sił działających na cząstkę dielektryka użyta jest metoda oparta na tensorze naprężeń Maxwella. Rozkład pola elektromagnetycznego w zawiesinie został obliczony metodą elementów skończonych. Wyprowadzone zostały wzory określające wielkość siły działającej na cząsteczkę w środowisku niejednorodnym w obecność strat dielektrycznych i przewodnictwa. Na końcu artykułu podany jest przykład obliczeniowy.

Słowa kluczowe

EN

Maxwell stress tensor; finite element method; dielectrophoresis

PL

tensor naprężeń Maxwella; dielektroforeza; metoda elementów skończonych

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 85, nr 12
• Strony: 100--103
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kurgan E.

autor

Gas P.

• AGH University of Science and Technology, Department of Electrical and Power Engineering

Bibliografia

• [1] Schwarz G. General equation for the mean electrical energy of dielectric body in an alternating electrical field, J. Chem. Physics, 39, (1963) 2387.
• [2] Pohl H., Dielectrophoresis, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1978..
• [3] Wand X. B., Huang Y., Becker F.F., Gascoyne P.R.C., A unified theory of Dielectrophoresis and traveling wave Dielectrophoresis, J. Phys. D: Appl. Phys. 27, (1994) 1571.
• [4] Yang J., Huang Y., Wang X.B., Becker F.F., Gascoyne P.R.C., Cell separation on microfabricated electrodes using dielectrophoretic/gravitational field-flow fractionation, Anal. Chem., vol 71, (1999), pp. 911–918
• [5] Saito, M., H. P. Schwan, and G. Schwarz. Response of nonspherical biological particles to alternating electrical fields, Biophys. J., no 6: (1966), 313-327..
• [6] Stratton, J. A., Electromagnetic Theory, McGraw-Hill, 1941, New York.
• [7] Jones, T. B., and R. D. Miller. Multipolar interactions of dielectric spheres. J. Electrostat. 22, (1989), 231-244.
• [8] Landau L.D., Lifshitz E.M., Electrodynamics of continous media, Pergamon Press, 1984.