Seminarium Instytutowego Seminarium Mechaniki im. W. Olszaka i A. Sawczuka Mezoskalowe modelowanie mikro i nano przepływów dr Justyna Czerwińska poniedziałek, 15 stycznia 2007, godz. 10:00, sala Aula (II p.)

Z braku odpowiednich modeli teoretyczno-numerycznych, rozwój nano- i bio-technologi jest obecnie dokonywany głównie empirycznie. Opis molekularny jest opisem zbyt złożonym i w związku z tym aplikacyjnie nie możliwym do zastosowania. Opis ciągły płynu nie bierze pod uwagę istotnych zjawisk takich jak ruchy Browna, poślizg prędkości, skok temperatury na ściance. Stąd też, wymagana jest nowa metoda podejścia do modelowania powyższych zagadnień - metoda mezoskopowa. Jako metoda mezoskopowa przedstawiona zostanie metoda czastek dysypatywnych. jedna czastka reprezentuje klaster atomów, ktory ma pewne własności podobne do ciągłego elementu płynu, a tez częściowo zachowuje molekularną charakterystykę.Takie podejście pozwala na efektywne modelowanie mezoskalowych zjawisk przepływowych. Główną charakterystyką przepływów mezoskopowych jest rozmiar rozważanego zjawiska, który wynika z faktu, że przepływ płynu jest ograniczony ściankami. W mikro- i nano-skali efekty powierzchniowe są bardziej istotne niż efekty objętościowe. Stąd też, oddziaływanie płynu ze ściankami ma zasadniczy wpływ na całą charakterystykę przepływu. Prezentowana metoda cząstek dysypatywnych pozwala na bardzo precyzyjne określenie mezoskalowego oddziaływania ciała stałego i płynów, co pozwala np. na modelowanie oddziaływania łańcuchów DNA z þłynem, lub wyznaczenie poślizgu.Zagadnienia te są bardzo istotne przy budowaniu zintegrowanego systemu do analizy bio-chemicznej - 'lab-on-chip' i modele symulacyjne stanowią dużą pomoc, ze wyględu na fakt, że eksperymenty są kosztowne i niektóre własności są trudno mierzalne w mikro- i nano-skali.