Integration of liquid crystals into microfluidic sensors
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: AYŞE NURCAN ÖZŞAHİN IŞILAK
Danışman: Emre Büküşoğlu
Özet:Sıvı kristaller (LC'ler), anizotropi ve benzersiz optik özelliklere sahip olup sıvı maddenin yağlı hali olarak tanımlanır. Çok işlevli tepki verme özellikleriyle bilinen LC arayüzleri, koloidal dizilim, algılama ve tanı, optik ve fotonik, salım ve malzeme sentezi gibi temel ve uygulamalı araştırma alanlarında kullanılır. Başarılı ve umut verici uygulamalar olmasına rağmen kullanılan LC sistemleri durağandır; sürekli ve otomatik yüksek verimli uygulamalar için uyum sağlama konusunda sınırlıdır. Bu çalışmada, sulu fazlarla temas halindeyken stabil bir LC akışının sürdürüldüğü bir mikroakışkan kanal platformu tasarladık. LC ve sulu fazların tercihli ıslanması, kimyasal olarak heterojen mikrokanal arayüzlerinde sağlanarak muhafaza edildi ve bu yollar stabil LC-su yumuşak arayüzünü tanımladı. Böyle bir sistem için, LC-su arayüzlerinin belirli bir basınca kadar stabil kaldığını gösterdik. Düşük ve yüksek akış hızları, LC yönelimini etkiledi. Akış konfigürasyonları, mikrokanal tasarımlarımızda aynı yönde (co-current) ve ters yönde (counter-current) çalıştırıldı. Her iki yığın fazdan kaynaklanan kesme kuvvetinin, yumuşak arayüzeye yakın LC konfigürasyonu üzerinde doğrudan bir etkisi olduğunu ve LC mezogenlerinin geriliminin bu kesme etkisiyle duyarlı arayüzeyde modüle edildiğini gözlemledik. Hem homojen hem de heterojen arayüz absorbanları için LC-su arayüzünün tepkisini gösterdik. Bu tezde sunulan sonuçlar, yumuşak arayüz LC akış mikrokanal platformlarının umut verici olduğunu, sürekli ve otonom yüksek verimli analizlerin temel ihtiyaçlarını karşılayarak üretim, işletim ve ölçümde kolaylık sunduğunu göstermektedir. Anahtar Kelimeler: Sıvı Kristaller, Yumuşak Arayüzler, Mikroakışkanlar, Arayüzey Yönelimi, Kesme.