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Contenuto archiviato il 2024-06-18

Simulation of droplets in complex microchannels

Obiettivo

In droplet-based microfluidics, the elementary units transporting reagents from one functional site to another (mixer, sensor or analyzer) are droplets, which are carried by an inert wetting fluid. This research project aims at the development of numerical models of flowing droplets in thin spatially extended microchannels, designed at avoiding the exponential complexity of parallelized 1-D networks. We aim at simulating the trajectory of droplets transported by a pressure-driven carrier fluid, as they evolve in a surface energy gradient, generated by channel depth variations or surface tension inhomogeneities.

To this end, we exploit the remarkable aspect ratio of these microfluidic devices to propose a depth-averaged description of the pancake shaped droplets. The resulting equations, called Brinkman's equations, combine the 2D Stokes equations with 2D Darcy potential-flow-like equations. Their diphasic simulation relies on the adaptation of existing algorithms to this particular free interface problem. Pressure corrections due to the thickness variations of the lubricating thin films will also be included.

Surfactant and heat dynamics will then be added to model thermo- and soluto-capillary forcing. The depth-averaged model will be finally generalized to account for arbitrary depth variations, so as to add dynamics to the quasi-static description of droplets moving along successive minimal surface energy locations.

A specific part of the project is also devoted to the development of an experimental expertise: it is indeed essential to the success of the project to conduct fundamental microfluidic experiments in order to validate our new models. While SIMCOMICS aims at shrinking the gap between present computations of droplets flowing in microchannels and the increasing number of application-oriented experimental studies, it both raises fundamental questions and opens promising perspectives for the engineering design of new microcarved microchannels.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

ERC-2011-StG_20101014
Vedi altri progetti per questo bando

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

ERC-SG - ERC Starting Grant

Istituzione ospitante

ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE
Contributo UE
€ 1 405 796,00
Indirizzo
BATIMENT CE 3316 STATION 1
1015 LAUSANNE
Svizzera

Mostra sulla mappa

Regione
Schweiz/Suisse/Svizzera Région lémanique Vaud
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

Nessun dato

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