การพัฒนาระบบการผสมแบบ passive ของระบบไมโครฟลูอิดดิกส์

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

มิ่งขวัญ​ รัตนศิวโมกษ์, ปุญญพัฒน์ สุรเกียรติกำจร, ธนัส วงศ์สมุทร

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ชาคริต สมานรักษ์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2563

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ไมโครฟลูอิดิกส์คือแผ่นชิพขนาดเล็กซึ่งถูกสร้างขึ้นเพื่อจุดประสงค์ลดค่าใช้จ่าย, ลดพื้นที่ในการปฏิบัติงาน, และลดเวลาในการทำการทดลอง โดยไมโครฟลูอิดิกส์สามารถออกแบบให้มีการผสมสารต่างชนิดกัน โดยแบบที่เรียกว่า passive mixing จะใช้ลำเลียงสารต่างชนิดจากท่อลำเลียงสองท่อแล้วนำมารวมกันผ่านท่อโค้ง สารที่ปลายท่อโค้งจะเป็นสารผสม แต่วิธีนี้ต้องออกแบบท่อผสมให้ยาว และใช้เวลาในการผสมที่กินเวลา และใช้พื้นที่บนชิพเยอะ หากใช้ท่อที่สั้นเกินไปจะทำให้การผสมสารไม่มีประสิทธิภาพ หากพื้นที่บนชิพไมโครฟลูอิดิกส์มีน้อยจะทำให้ลดค่าใช้จ่ายในการสร้างและใช้พื้นที่นั้นในการติดตั้งส่วนอื่นๆ ได้ เช่น (แผ่นความร้อน, บริเวณเก็บสาร เป็นต้น)

ผู้จัดทำจึงต้องการพัฒนาระบบการผสมแบบ passive ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น และใช้พื้นที่น้อยลง ซึ่งทำให้ลดพื้นที่ที่ใช้สำหรับผสมสารและใช้เวลาที่น้อยลง โดยใช้โปรแกรมและซอฟแวร์จำลองการไหลที่เป็น Open Source ได้แก่ Gmsh ทำหน้าที่ในการสร้าง Mesh เพื่อใช้ในการจำลอง QuickerSim เป็น Plugins บน Matlab ทำหน้าที่ในการจำลองการไหลของของไหล เพื่อจำลองการไหลของสารเพื่อให้สารผสม