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Cavity-agnostic acoustofluidic manipulations enabled by guided flexural waves on a membrane acoustic waveguide actuator

引用

Microsystems & Nanoengineering 2024年第2期10卷 153-171页

作者： Philippe Vachon Srinivas Merugu jaibir sharma Amit Lal Eldwin J.Ng Yul Koh Joshua E.-Y.Lee Chengkuo Lee Department of Electrical and Computer Engineering National University of SingaporeSingaporeSingapore Institute of Microelectronics Agency for ScienceTechnology and Research(A*STAR)SingaporeSingapore SonicMEMS Laboratory School of Electrical and Computer EngineeringCornell UniversityIthacaNYUSA School of Electrical and Data Engineering University of Technology SydneyUltimoNSWAustralia

This article presents an in-depth exploration of the acoustofluidic capabilities of guided flexural waves(GFWs)generated by a membrane acoustic waveguide actuator(MAWA).By harnessing the potential of GFWs,cavity-agnostic advanced particle manipulation functions are achieved,unlocking new avenues for microfluidic systems and lab-on-a-chip *** localized acoustofluidic effects of GFWs arising from the evanescent nature of the acoustic fields they induce inside a liquid medium are numerically investigated to highlight their unique and promising *** traditional acoustofluidic technologies,the GFWs propagating on the MAWA’s membrane waveguide allow for cavity-agnostic particle manipulation,irrespective of the resonant properties of the fluidic ***,the acoustofluidic functions enabled by the device depend on the flexural mode populating the active region of the membrane *** demonstrations using two types of particles include in-sessile-droplet particle transport,mixing,and spatial separation based on particle diameter,along with streaming-induced counter-flow virtual channel generation in microfluidic PDMS *** experiments emphasize the versatility and potential applications of the MAWA as a microfluidic platform targeted at lab-on-a-chip development and showcase the MAWA’s compatibility with existing microfluidic systems.

关键词： waveguide fluid cavity

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