فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در سال‌های اخیر، دستگاه‌های میکروفلویدیک مبتنی بر کاغذ به‌طور گسترده ای مورد توجه قرار گرفته‌اند. با این حال، ناتوانی در کنترل دقیق و هم‌زمان سیالات مختلف، یکی از چالش‎‌های اصلی تراشه‌های میکروفلویدیک کاغذی به‌شمار می‌رود. در اینجا، با الهام از مدارهای الکتریکی، قطعه‌ای به نام ترانزیستور برای استفاده در تراشه‌های میکروفلویدیک کاغذی طراحی و ساخته شده است. این قطعه، با دریافت فرمان الکتریکی، حرکت سیال را در یک کانال میکروفلویدیک کاغذی کنترل می‌کند. مزیت اصلی این ترانزیستور، عملکرد دوحالته آن (توانایی باز و بسته کردن کانال) با وجود ساختار ساده‌اش است. عملکرد این قطعه مبتنی بر حرکت کنترل‌شده موم در سطح مقطع کاغذ است که با حرارت تولیدشده توسط جریان الکتریکی اعمالی به پایه تحریک ترانزیستور انجام می‌شود. به‌منظور مشخصه‌یابی این ترانزیستور، کمیت‌های مؤثر در عملکرد آن بررسی شدند. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهند که در کانالی به‌طول تقریبی 25 میلی‌متر، با عرض‌های 2 و 3 میلی‌متر و طول بخش آب‌گریز 2 و 3 میلی‌متر، می‌توان با اعمال جریان الکتریکی حدود ۱۳۰۰ میلی‌آمپر به پایه تحریک ترانزیستور، در زمانی کمتر از 35 ثانیه، سیالی با حجم 30 تا 40 میکرولیتر را کنترل نمود. علاوه بر این، به‌عنوان نمونه‌ای کاربردی از این ترانزیستور، مدار حسگری برای تشخیص محیط‌های بازی و اسیدی طراحی و ساخته شد. ترانزیستور معرفی شده با افزایش قابلیت کنترل سیالات در تراشه‌های میکروفلویدیک، نقشی کلیدی در توسعه این فناوری ایفا می‌کند. تراشه‌های میکروفلویدیک مبتنی بر کاغذ مجهز به این ترانزیستور می‌توانند کاربردهای گسترده‌ای در حوزه‌های تشخیص پزشکی، آزمایش‌های چندمرحله‌ای پیچیده، و حسگرهای زیستی و شیمیایی داشته باشند.