Zum Inhalt

Dielectrophoretic interaction of two particles in a uniform electric field

  • 04.12.2018
  • Technical Paper
Erschienen in:

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The local electric field distorsion induced by a dielectric particle leads to particle–particle interactions and assembly which is very interesting for their useful applications on microfluidic devices. Particles behavior becomes more complicated if several particles interact at the same time. This paper presents a comprehensive numerical analysis of the assembly and particle–particle interactions for two similar and dissimilar dielectric particles immersed in a dielectric fluid using the immersed interface method based on two-dimensional direct-current dielectrophoresis. The immersed interface method is a finite-difference (or finite element) based numerical method which its key advantage is implementing internal electrostatic boundary conditions over particles surfaces using a uniform mesh. This helps to better study the effect of electromagnetic fields on particles. When a single particle exposed to a uniform electric field, electric stresses are induced over its surface symmetrically. So the particle experiences no resultant DEP force. But if two particles are close enough to each other in an electric field, the electric stress distribution over each particle surface is not symmetric anymore. So there will be a resultant DEP interaction force between particles which makes them attract or repulse each other, depending on dielectric properties of buffer fluid and particles and their orientation with respect to electric field lines, as well. The effect of a nearby particle on electric stress distribution over the other particle is investigated in the present study to better explain the physics of particles DEP interaction. Also it is shown that by decreasing the distance between particles, the electric field gradient on particles becomes more intense. Numerical results show that in a dielectric medium, regardless of their initial position and orientation, two similar and dissimilar particles tend to form a parallel and perpendicular chain with respect to the applied electric field lines, respectively. Interaction and assembly of multiple particle chains in experiment observation can be explained by this numerical study.

Sie sind noch kein Kunde? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Lizenzmodelle:

Einzelzugang

Starten Sie jetzt Ihren persönlichen Einzelzugang. Erhalten Sie sofortigen Zugriff auf mehr als 170.000 Bücher und 540 Zeitschriften - pdf-Downloads und Neu-Erscheinungen inklusive.

Jetzt ab 54,00 € pro Monat!                                        

Mehr erfahren

Zugang für Unternehmen

Nutzen Sie Springer Professional in Ihrem Unternehmen und geben Sie Ihren Mitarbeitern fundiertes Fachwissen an die Hand. Fordern Sie jetzt Informationen für Firmenzugänge an.

Erleben Sie, wie Springer Professional Sie in Ihrer Arbeit unterstützt!

Beraten lassen
Titel
Dielectrophoretic interaction of two particles in a uniform electric field
Verfasst von
Reza Javidi
Mahdi Moghimi Zand
Kia Dastani
Publikationsdatum
04.12.2018
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Microsystem Technologies / Ausgabe 7/2019
Print ISSN: 0946-7076
Elektronische ISSN: 1432-1858
DOI
https://doi.org/10.1007/s00542-018-4242-2
Dieser Inhalt ist nur sichtbar, wenn du eingeloggt bist und die entsprechende Berechtigung hast.

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

    Bildnachweise
    MKVS GbR/© MKVS GbR, Nordson/© Nordson, ViscoTec/© ViscoTec, BCD Chemie GmbH, Merz+Benteli/© Merz+Benteli, Robatech/© Robatech, Ruderer Klebetechnik GmbH, Xometry Europe GmbH/© Xometry Europe GmbH, Atlas Copco/© Atlas Copco, Sika/© Sika, Medmix/© Medmix, Kisling AG/© Kisling AG, Dosmatix GmbH/© Dosmatix GmbH, Innotech GmbH/© Innotech GmbH, Hilger u. Kern GmbH, VDI Logo/© VDI Wissensforum GmbH, Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG/© Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG, ECHTERHAGE HOLDING GMBH&CO.KG - VSE, mta robotics AG/© mta robotics AG, Bühnen, The MathWorks Deutschland GmbH/© The MathWorks Deutschland GmbH, Spie Rodia/© Spie Rodia, Schenker Hydraulik AG/© Schenker Hydraulik AG