3307665436

407

Mechanika Płynów - dlaczego tak trudno przew idzieć ruch płynu?

postępy nauki i techniki jakie się dokonały w ostatnim półwieczu nadal nie wystarczają aby w dowolny sposób programować i samoorganizować świat molekuł, ale podjęte w większości rozwiniętych krajów badania w tym zakresie doprowadziły do powstania nowej gałęzi nauki, zwanej umownie nanonauką (nano-science) [25], Rezultaty tych badań to technologie prowadzące do wytwarzania nowych materiałów, powstawania nowych metod analizy własności fizycznych, chemicznych i biologicznych materii dla mikro, nano czy nawet piko litrowych objętości próbek, które pozwalają na manipulację materią w skali molekularnej i na diagnostykę mechaniczną i biochemiczną na poziomie pojedynczych molekuł. Obszary zastosowań nanotechnologii i związanych z nimi nanonauk powiększają się z każdym dniem, tworząc coraz to nowe dyscypliny w klasycznym podziale wiedzy, takie jak    nanomedycyna, nanooptyka,

nanoelektronika, nanometrologia i wiele innych z analogicznym przedrostkiem nano [26],

W większości procesów badanych w tych skalach ważną rolę odgrywają płyny, w których zachodzą badane reakcje i zjawiska mikroskalowe. Z tego względu wśród tych nowy ch dyscyplin istotne miejsce zajmuje mechanika płynów, której mikro i nano wariant nazwano w literaturze angielskiej „miero and nanofluidics” [27], Jej narodziny wiąże się często z gwałtownym rozwojem drukarek atramentowych na początku lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku. Precyzyjne sterownie ruchem płynu w urządzeniach o wymiarach mikrometrów było poważnym wyzwaniem i zaangażowało w badania procesu tworzenia mikrokropel atramentu wiele dużych ośrodków przemysłowych. Wkrótce potem okazało się, że podobnymi metodami można konstruować reaktory chemiczne i biologiczne operujące na pikolitrowych kroplach. Osiągnięcia elektroniki w budowaniu układów scalonych wykorzystano do budowania skomplikowanych „scalonych” systemów przepływowych, wyposażonych w mikropompy, mikrozawory, systemy regulacji temperatury, pola elektrycznego, czujniki optoelektroniczne i magnetyczne. A wszystkie te urządzenia wraz z kanałami przepływowymi są wytrawione na płytce przypominającej mikroprocesor w komputerze. Stąd czasem pojawia się termin „cyfrowy układ mikroprzepływowy” (digital    microfluidic    device)    - odpowiednik zintegrowanego układu