ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग: Difference between revisions

Latest revision as of 16:02, 29 May 2023

ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग, सूक्ष्म-द्रवविज्ञान अनुप्रयोगों में उपयोग की जाने वाली तरल बूंदों में परिवर्तन की एक विधि है। यह तकनीक इलेक्ट्रोवेटिंग के सिद्धांत पर आधारित है, जो तीव्रता से परिवर्तन, प्रतिक्रिया समय और कम विद्युत के उपयोग के कारण तरल सक्रियण में उपयोगी साबित हुई है। जहां पारंपरिक विद्युतचुंबकीय घिसाव को चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, जैसे कि एक साथ कई बूंदों का समयांतरण, वहीं ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग एक आकर्षक विकल्प प्रस्तुत करता है जो न केवल सरल बल्कि सस्ता भी है। ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग सतहों को निर्मित करना सरल है, क्योंकि उन्हें मुद्रण की आवश्यकता नहीं होती है, और प्रकाश की तीव्रता की प्रतिक्रिया के कारण वास्तविक समय, पुन: संयोजन योग्य, परिवर्तन नियंत्रण बड़े पैमाने पर होता है।

सिद्धांत

पारंपरिक विद्युतचुंबकीय घिसाव तंत्र ने अपनी क्षमता के कारण महत्वपूर्ण रूप से बढ़ती हुई रुचि को प्राप्त किया है, क्योंकि यह एक तरल बूंद पर तनाव बलों को नियंत्रित करने की क्षमता रखता है। जैसा कि सतह तनाव नैनो पैमाना अनुप्रयोगों में प्रमुख तरल सक्रियण बल के रूप में कार्य करता है, इलेक्ट्रोवेटिंग का उपयोग बाहरी विभव के अनुप्रयोग के माध्यम से ठोस-तरल अन्तरापृष्ठ पर इस तनाव को संशोधित करने के लिए किया गया है। लागू विद्युत क्षेत्र तरल बूंद के संपर्क कोण में परिवर्तन का कारण बनता है, और बदले में छोटी बूंद में सतह के तनाव को परिवर्तित करता है। विद्युत क्षेत्र का सटीक परिवर्तन बूंदों के नियंत्रण की अनुमति देता है। छोटी बूंद को एक विद्युतग्र के मध्य स्थित एक विद्युत्रोधी पदार्थ पर रखा जाता है।

पारंपरिक इलेक्ट्रोवेटिंग आरेख के खिलाफ ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग

ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग तंत्र पारंपरिक इलेक्ट्रोवेटिंग परिपथ के नीचे एक एसी ऊर्जा स्रोत के साथ एक प्रकाशीय चालक को युग्मित करता है। सामान्य परिस्थितियों में, प्रणाली की अधिकांश प्रतिबाधा प्रकाशीय चालक क्षेत्र में होती है, और इसलिए यहाँ अधिकांश विभव कमी होती है। यद्यपि, जब प्रणाली पर प्रकाश डाला जाता है, तो वाहक उत्पादन और पुनर्संयोजन प्रकाशीय चालक तीलियों की चालकता का कारण बनता है और विद्युत्रोधी परत में विभव कमी में परिणीत होता है तथा विभव के कार्य के रूप में संपर्क कोण को परिवर्तित करता है। किसी तरल और विद्युतग्र के मध्य संपर्क कोण को इस प्रकार वर्णित किया जा सकता है:^[1]

\cos {\big (}\theta (V_{A}){\big )}=\cos {\big (}\theta (0){\big )}+{\frac {1}{2}}\left({\frac {\epsilon }{d\gamma _{LV}}}\right)V_{A}^{2}\,

जहां V_A, d, ε, और γ_LV लागू विभव, विद्युत्रोधी परत की मोटाई, विद्युत्रोधी परत के अचालक स्थिरांक, और तरल और गैस के मध्य अंतरपृष्ठीय स्थिर तनाव हैं। एसी स्थितियों में, जैसे कि ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग, विभावात्मक विपुलता को आरएमएस विभव से परिवर्तित कर दिया जाता है। एसी ऊर्जा स्रोत की आवृत्ति को समायोजित किया जाता है जिससे अंधेरे की स्थिति में प्रकाशीय चालक की प्रतिबाधा अनुकूलित हो जाए। विद्युत्रोधी परत में विभव कमी में परिवर्तन इसलिए प्रकाश की तीव्रता के कार्य के रूप में छोटी बूंद के संपर्क कोण को कम करता है। एक तरल बूंद के एक किनारे पर एक प्रकाशीय किरण चमकने से, कम संपर्क कोण छोटी बूंद में एक दबाव अंतर बनाता है, और छोटी बूंद के द्रव्यमान के केंद्र को प्रबुद्ध पक्ष की ओर धकेलता है। प्रकाशीय किरण के नियंत्रण से बूंदों की गति पर नियंत्रण होता है।

4 mW लेज़र किरण का उपयोग करके, ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग ने 7mm/s की गति से विआयनीकृत जल की बूंदों को स्थानांतरित करने में स्वयं को सिद्ध किया है।

पारंपरिक इलेक्ट्रोवेटिंग को समस्याओं का सामना करना पड़ता है क्योंकि इसमें छोटी बूंदों के लिए विद्युतग्र की द्वि-आयामी सरणी की आवश्यकता होती है। विद्युतग्र की बड़ी संख्या इन चिप्स के नियंत्रण और पैकेजिंग के लिए जटिलता का कारण बनती है, खासकर छोटे माप की बूंदों के लिए। जबकि इस समस्या को विद्युतीय विकूटकों के एकीकरण के माध्यम से हल किया जा सकता है, जिससे चिप की लागत में अत्यधिक वृद्धि होगी।^[2]^[3]

एकात्मक सतत ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग

इलेक्ट्रोवेटिंग-आधारित उपकरणों में छोटी बूंद का परिवर्तन सामान्यतः दो समानांतर प्लेटों का उपयोग करके पूरा किया जाता है जो छोटी बूंद को संपुटित करता है और डिजिटल विद्युतग्र द्वारा सक्रिय होता है। न्यूनतम छोटी बूंद का आकार जिसे परिवर्तन किया जा सकता है, पिक्सिलेटेड विद्युतग्र के आकार से निर्धारित होता है। यह तंत्र गतिशील और पुन: समायोजन करने योग्य प्रकाशिय प्रतिरूपों का उपयोग करके भौतिक पिक्सिलेटेड विद्युतग्र के आकार की सीमा का समाधान प्रदान करता है और निरंतर परिवहन, विभाजन, विलय और बूंदों के मिश्रण जैसे संचालन को सक्षम बनाता है। एससीओईडब्ल्यू खुली, गुण रहित और प्रकाश चालकीय सतहों पर आयोजित किया जाता है। यह समकृति एक लचीला अन्तरापृष्ठ बनाती है जो सरल टयूबिंग के माध्यम से प्रारूप जलाशयों जैसे अन्य सूक्ष्मतरल घटकों के साथ सरल एकीकरण की अनुमति देता है।^[4]इसे ओपन ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग (O-ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग) के रूप में भी जाना जाता है।^[5]

ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग में प्रकाश संधारित्र का उपयोग

एक तरल-विद्युत्रोधी-अर्धचालक युग्म में प्रकाश संधारित्र का उपयोग करके ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग प्राप्त किया जा सकता है।।^[6] फोटो-संवेदी विद्युतचुंबकीय घिसाव विद्युत्रोधी-अर्धचालक युग्म पर स्थानीय आवर्धन क्षेत्र में वाहकों के प्रकाशीय माध्यम से संवेदीता के माध्यम से प्राप्त की जाती है, जो एक एक मेटल-ऑक्साइड-अर्धचालक संरचना पर आधारित आवेश-युग्मित उपकरण की तरह कार्य करता है।

अनुप्रयोगों के प्रकार

चिकित्सा निदान

इलेक्ट्रोवेटिंग

इलेक्ट्रोवेटिंग लैब-ऑन-चिप प्रणाली में सबसे कठिन कार्यों में से एक के लिए समाधान प्रस्तुत करता है, जिसमें संपूर्ण भौतिक यौगिकों को संभालने और प्रबंधित करने की क्षमता होती है।^[7] परंपरागत सूक्ष्म तरल प्रणाली विभिन्न यौगिकों को संभालने के लिए सरलता से अनुकूलनीय नहीं होते हैं, तथा इनके लिए पुनर्संरचना की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप उपकरण पूरी तरह से अव्यावहारिक हो जाता है। ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग के माध्यम से, एक ऊर्जा स्रोत के साथ एक चिप को विभिन्न प्रकार के पदार्थों के साथ सरलता से उपयोग किया जा सकता है, जिसमें बहुसंकेतन का पता लगाने की क्षमता होती है।

प्रकाशिक चालन

सूक्ष्मविद्युतकी प्रणाली में प्रकाशिक चालन को सिद्धांत-प्रमाण प्रयोगों में प्रदर्शित किया गया है।^[8]^[9] एक विशिष्ट पदार्थ के अतिरिक्त, तरल-विद्युत्रोधी-प्रकाशीय चालक खंड के शीर्ष पर एक विशेष बाहुधरण रखा जाता है। जैसे ही प्रकाशीय चालक पर प्रकाश डाला जाता है, बाहुधरण पर कमी से केशिका बल संपर्क कोण के साथ परिवर्तित होता है, तथा किरण को विक्षेपित करता है। इस ताररहित चालन का उपयोग वर्तमान में स्वायत्त ताररहित संवेदकों के प्रकाशीय पता चिन्हन और नियंत्रण के लिए उपयोग किए जाने वाले जटिल परिपथ-आधारित प्रणाली के विकल्प के रूप में किया जा सकता है।^[10]

यह भी देखें

प्रकाशवैद्युत

संदर्भ

↑ Need citation
↑ Pollack, Michael G.; Fair, Richard B.; Shenderov, Alexander D. (2000-09-11). "माइक्रोफ्लुइडिक अनुप्रयोगों के लिए तरल बूंदों का इलेक्ट्रोवेटिंग-आधारित सक्रियण". Applied Physics Letters. AIP Publishing. 77 (11): 1725–1726. Bibcode:2000ApPhL..77.1725P. doi:10.1063/1.1308534. ISSN 0003-6951.
↑ Chiou, Pei Yu; Moon, Hyejin; Toshiyoshi, Hiroshi; Kim, Chang-Jin; Wu, Ming C. (2003). "ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग द्वारा तरल का प्रकाश सक्रियण". Sensors and Actuators A: Physical. Elsevier BV. 104 (3): 222–228. doi:10.1016/s0924-4247(03)00024-4. ISSN 0924-4247.
↑ Park, Sung-Yong; Teitell, Michael A.; Chiou, Eric P. Y. (2010). "प्रकाश पैटर्न के साथ छोटी बूंद में हेरफेर के लिए एक तरफा निरंतर ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग (SCOEW)।". Lab on a Chip. Royal Society of Chemistry (RSC). 10 (13): 1655–61. doi:10.1039/c001324b. ISSN 1473-0197. PMID 20448870.
↑ Chuang, Han-Sheng; Kumar, Aloke; Wereley, Steven T. (2008-08-11). "ओपन ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग ड्रॉपलेट एक्चुएशन". Applied Physics Letters. AIP Publishing. 93 (6): 064104. Bibcode:2008ApPhL..93f4104C. doi:10.1063/1.2970047. ISSN 0003-6951.
↑ Arscott, Steve (2011). "Moving liquids with light: Photoelectrowetting on semiconductors". Scientific Reports. 1 (1): 184. arXiv:1108.4935. Bibcode:2011NatSR...1E.184A. doi:10.1038/srep00184. ISSN 2045-2322. PMC 3240946. PMID 22355699.
↑ Srinivasan, Vijay; Pamula, Vamsee K.; Fair, Richard B. (2004). "मानव शारीरिक तरल पदार्थों पर नैदानिक निदान के लिए एक एकीकृत डिजिटल माइक्रोफ्लुइडिक लैब-ऑन-ए-चिप". Lab on a Chip. Royal Society of Chemistry (RSC). 4 (4): 310–5. doi:10.1039/b403341h. ISSN 1473-0197. PMID 15269796. {{cite journal}}: zero width space character in |title= at position 38 (help)
↑ Gaudet, Matthieu; Arscott, Steve (2012-05-28). "फोटोइलेक्ट्रोवेटिंग का उपयोग करके माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम का ऑप्टिकल एक्चुएशन". Applied Physics Letters. 100 (22): 224103. arXiv:1201.2873. Bibcode:2012ApPhL.100v4103G. doi:10.1063/1.4723569. ISSN 0003-6951. S2CID 119208424.
↑ Bob Yirka (2012-01-02). "अनुसंधान दल फोटोइलेक्ट्रोवेटिंग सर्किट बनाता है". Phys.org. Retrieved 2020-02-27.
↑ Yick, Jennifer; Mukherjee, Biswanath; Ghosal, Dipak (2008). "वायरलेस सेंसर नेटवर्क सर्वेक्षण". Computer Networks. Elsevier BV. 52 (12): 2292–2330. doi:10.1016/j.comnet.2008.04.002. ISSN 1389-1286.

बाहरी संबंध

[1] Need citation

[2] Pollack, Michael G.; Fair, Richard B.; Shenderov, Alexander D. (2000-09-11). "माइक्रोफ्लुइडिक अनुप्रयोगों के लिए तरल बूंदों का इलेक्ट्रोवेटिंग-आधारित सक्रियण". Applied Physics Letters. AIP Publishing. 77 (11): 1725–1726. Bibcode:2000ApPhL..77.1725P. doi:10.1063/1.1308534. ISSN 0003-6951.

[3] Chiou, Pei Yu; Moon, Hyejin; Toshiyoshi, Hiroshi; Kim, Chang-Jin; Wu, Ming C. (2003). "ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग द्वारा तरल का प्रकाश सक्रियण". Sensors and Actuators A: Physical. Elsevier BV. 104 (3): 222–228. doi:10.1016/s0924-4247(03)00024-4. ISSN 0924-4247.

[4] Park, Sung-Yong; Teitell, Michael A.; Chiou, Eric P. Y. (2010). "प्रकाश पैटर्न के साथ छोटी बूंद में हेरफेर के लिए एक तरफा निरंतर ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग (SCOEW)।". Lab on a Chip. Royal Society of Chemistry (RSC). 10 (13): 1655–61. doi:10.1039/c001324b. ISSN 1473-0197. PMID 20448870.

[5] Chuang, Han-Sheng; Kumar, Aloke; Wereley, Steven T. (2008-08-11). "ओपन ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग ड्रॉपलेट एक्चुएशन". Applied Physics Letters. AIP Publishing. 93 (6): 064104. Bibcode:2008ApPhL..93f4104C. doi:10.1063/1.2970047. ISSN 0003-6951.

[6] Arscott, Steve (2011). "Moving liquids with light: Photoelectrowetting on semiconductors". Scientific Reports. 1 (1): 184. arXiv:1108.4935. Bibcode:2011NatSR...1E.184A. doi:10.1038/srep00184. ISSN 2045-2322. PMC 3240946. PMID 22355699.

[7] Srinivasan, Vijay; Pamula, Vamsee K.; Fair, Richard B. (2004). "मानव शारीरिक तरल पदार्थों पर नैदानिक निदान के लिए एक एकीकृत डिजिटल माइक्रोफ्लुइडिक लैब-ऑन-ए-चिप". Lab on a Chip. Royal Society of Chemistry (RSC). 4 (4): 310–5. doi:10.1039/b403341h. ISSN 1473-0197. PMID 15269796. {{cite journal}}: zero width space character in |title= at position 38 (help)

[8] Gaudet, Matthieu; Arscott, Steve (2012-05-28). "फोटोइलेक्ट्रोवेटिंग का उपयोग करके माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम का ऑप्टिकल एक्चुएशन". Applied Physics Letters. 100 (22): 224103. arXiv:1201.2873. Bibcode:2012ApPhL.100v4103G. doi:10.1063/1.4723569. ISSN 0003-6951. S2CID 119208424.

[9] Bob Yirka (2012-01-02). "अनुसंधान दल फोटोइलेक्ट्रोवेटिंग सर्किट बनाता है". Phys.org. Retrieved 2020-02-27.

[10] Yick, Jennifer; Mukherjee, Biswanath; Ghosal, Dipak (2008). "वायरलेस सेंसर नेटवर्क सर्वेक्षण". Computer Networks. Elsevier BV. 52 (12): 2292–2330. doi:10.1016/j.comnet.2008.04.002. ISSN 1389-1286.

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-Optoelectrowetting (OEW) [[microfluidics]] अनुप्रयोगों में उपयोग की जाने वाली तरल छोटी बूंद में हेरफेर की एक विधि है। यह तकनीक [[इलेक्ट्रोवेटिंग]] के सिद्धांत पर बनी है, जो तेजी से स्विचिंग प्रतिक्रिया समय और कम बिजली की खपत के कारण तरल सक्रियण में उपयोगी साबित हुई है। जहां पारंपरिक इलेक्ट्रोवेटिंग चुनौतियों में चलती है, जैसे कि कई बूंदों के एक साथ हेरफेर में, OEW एक आकर्षक विकल्प प्रस्तुत करता है जो उत्पादन करने के लिए सरल और सस्ता दोनों है। OEW सतहों को बनाना आसान है, क्योंकि उन्हें [[लिथोग्राफी]] की आवश्यकता नहीं होती है, और प्रकाश की तीव्रता की प्रतिक्रिया के कारण वास्तविक समय, पुन: संयोजन योग्य, बड़े पैमाने पर हेरफेर नियंत्रण होता है।
+ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग, [[microfluidics|सूक्ष्म-द्रवविज्ञान]] अनुप्रयोगों में उपयोग की जाने वाली तरल बूंदों में परिवर्तन की एक विधि है। यह तकनीक [[इलेक्ट्रोवेटिंग]] के सिद्धांत पर आधारित है, जो तीव्रता से परिवर्तन, प्रतिक्रिया समय और कम विद्युत के उपयोग के कारण तरल सक्रियण में उपयोगी साबित हुई है। जहां पारंपरिक विद्युतचुंबकीय घिसाव को चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, जैसे कि एक साथ कई बूंदों का समयांतरण, वहीं ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग एक आकर्षक विकल्प प्रस्तुत करता है जो न केवल सरल बल्कि सस्ता भी है। ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग सतहों को निर्मित करना सरल है, क्योंकि उन्हें [[लिथोग्राफी|मुद्रण]] की आवश्यकता नहीं होती है, और प्रकाश की तीव्रता की प्रतिक्रिया के कारण वास्तविक समय, पुन: संयोजन योग्य, परिवर्तन नियंत्रण बड़े पैमाने पर होता है।
 == सिद्धांत ==
-एक तरल बूंद पर तनाव बलों को नियंत्रित करने की क्षमता के कारण पारंपरिक इलेक्ट्रोवेटिंग तंत्र में बढ़ती रुचि प्राप्त हो रही है। जैसा कि सतह तनाव नैनो-स्केल अनुप्रयोगों में प्रमुख तरल सक्रियण बल के रूप में कार्य करता है, इलेक्ट्रोवेटिंग का उपयोग बाहरी वोल्टेज के अनुप्रयोग के माध्यम से ठोस-तरल इंटरफ़ेस पर इस तनाव को संशोधित करने के लिए किया गया है। लागू विद्युत क्षेत्र तरल बूंद के संपर्क कोण में परिवर्तन का कारण बनता है, और बदले में छोटी बूंद में सतह के तनाव को बदलता है। विद्युत क्षेत्र का सटीक हेरफेर बूंदों के नियंत्रण की अनुमति देता है। छोटी बूंद को एक इलेक्ट्रोड के बीच स्थित एक इंसुलेटिंग सब्सट्रेट पर रखा जाता है।
+पारंपरिक विद्युतचुंबकीय घिसाव तंत्र ने अपनी क्षमता के कारण महत्वपूर्ण रूप से बढ़ती हुई रुचि को प्राप्त किया है, क्योंकि यह एक तरल बूंद पर तनाव बलों को नियंत्रित करने की क्षमता रखता है। जैसा कि सतह तनाव नैनो पैमाना अनुप्रयोगों में प्रमुख तरल सक्रियण बल के रूप में कार्य करता है, इलेक्ट्रोवेटिंग का उपयोग बाहरी विभव के अनुप्रयोग के माध्यम से ठोस-तरल अन्तरापृष्ठ पर इस तनाव को संशोधित करने के लिए किया गया है। लागू विद्युत क्षेत्र तरल बूंद के संपर्क कोण में परिवर्तन का कारण बनता है, और बदले में छोटी बूंद में सतह के तनाव को परिवर्तित करता है। विद्युत क्षेत्र का सटीक परिवर्तन बूंदों के नियंत्रण की अनुमति देता है। छोटी बूंद को एक विद्युतग्र के मध्य स्थित एक विद्युत्रोधी पदार्थ पर रखा जाता है।
-[[File:OEW diagram.png|thumb|right|पारंपरिक इलेक्ट्रोवेटिंग आरेख के खिलाफ ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग]]ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग तंत्र पारंपरिक इलेक्ट्रोवेटिंग सर्किट के नीचे एक एसी पावर स्रोत के साथ एक फोटोकॉन्डक्टर जोड़ता है। सामान्य (अंधेरे) परिस्थितियों में, सिस्टम का अधिकांश प्रतिबाधा फोटोकंडक्टिंग क्षेत्र में होता है, और इसलिए अधिकांश वोल्टेज ड्रॉप यहां होता है। हालांकि, जब सिस्टम पर प्रकाश डाला जाता है, तो वाहक उत्पादन और पुनर्संयोजन फोटोकंडक्टर स्पाइक्स की चालकता का कारण बनता है और इन्सुलेटिंग परत में वोल्टेज ड्रॉप में परिणाम होता है, वोल्टेज के कार्य के रूप में संपर्क कोण को बदलता है। एक तरल और इलेक्ट्रोड के बीच संपर्क कोण को इस प्रकार वर्णित किया जा सकता है:<ref>Need citation</ref>
+[[File:OEW diagram.png|thumb|right|पारंपरिक इलेक्ट्रोवेटिंग आरेख के खिलाफ ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग]]ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग तंत्र पारंपरिक इलेक्ट्रोवेटिंग परिपथ के नीचे एक एसी ऊर्जा स्रोत के साथ एक प्रकाशीय चालक को युग्मित करता है। सामान्य परिस्थितियों में, प्रणाली की अधिकांश प्रतिबाधा प्रकाशीय चालक क्षेत्र में होती है, और इसलिए यहाँ अधिकांश विभव कमी होती है। यद्यपि, जब प्रणाली पर प्रकाश डाला जाता है, तो वाहक उत्पादन और पुनर्संयोजन प्रकाशीय चालक तीलियों की चालकता का कारण बनता है और विद्युत्रोधी परत में विभव कमी में परिणीत होता है तथा विभव के कार्य के रूप में संपर्क कोण को परिवर्तित करता है। किसी तरल और विद्युतग्र के मध्य संपर्क कोण को इस प्रकार वर्णित किया जा सकता है:<ref>Need citation</ref>
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 :<math> \cos\big(\theta(V_A)\big) = \cos\big(\theta(0)\big) + \frac{1}{2}\left(\frac{\epsilon}{d \gamma_{LV}}\right)V_A^2 \, </math>
-जहां वी<sub>A</sub>, डी, ई, और सी<sub>LV</sub> लागू वोल्टेज, इन्सुलेशन परत की मोटाई, इन्सुलेशन परत के ढांकता हुआ स्थिरांक, और तरल और गैस के बीच इंटरफेसियल तनाव स्थिर हैं। एसी स्थितियों में, जैसे OEW, V<sub>A</sub> RMS वोल्टेज से बदल दिया जाता है। एसी पावर स्रोत की आवृत्ति को समायोजित किया जाता है ताकि अंधेरे राज्य में फोटोकॉन्डक्टर की प्रतिबाधा हावी हो। इंसुलेटिंग लेयर में वोल्टेज ड्रॉप में बदलाव इसलिए प्रकाश की तीव्रता के कार्य के रूप में छोटी बूंद के संपर्क कोण को कम करता है। एक तरल बूंद के एक किनारे पर एक ऑप्टिकल बीम चमकने से, कम संपर्क कोण छोटी बूंद में एक दबाव अंतर बनाता है, और छोटी बूंद के द्रव्यमान के केंद्र को प्रबुद्ध पक्ष की ओर धकेलता है। ऑप्टिकल बीम के नियंत्रण से बूंदों की गति पर नियंत्रण होता है।
+जहां V<sub>A</sub>, ''d'', ε, और γ<sub>LV</sub>  लागू विभव, विद्युत्रोधी परत की मोटाई, विद्युत्रोधी परत के अचालक स्थिरांक, और तरल और गैस के मध्य अंतरपृष्ठीय स्थिर तनाव हैं। एसी स्थितियों में, जैसे कि ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग, विभावात्मक विपुलता को आरएमएस विभव से परिवर्तित कर दिया जाता है। एसी ऊर्जा स्रोत की आवृत्ति को समायोजित किया जाता है जिससे अंधेरे की स्थिति में प्रकाशीय चालक की प्रतिबाधा अनुकूलित हो जाए। विद्युत्रोधी परत में विभव कमी में परिवर्तन इसलिए प्रकाश की तीव्रता के कार्य के रूप में छोटी बूंद के संपर्क कोण को कम करता है। एक तरल बूंद के एक किनारे पर एक प्रकाशीय किरण चमकने से, कम संपर्क कोण छोटी बूंद में एक दबाव अंतर बनाता है, और छोटी बूंद के द्रव्यमान के केंद्र को प्रबुद्ध पक्ष की ओर धकेलता है। प्रकाशीय किरण के नियंत्रण से बूंदों की गति पर नियंत्रण होता है।
-mW लेज़र बीम का उपयोग करके, OEW ने 7mm/s की गति से विआयनीकृत पानी की बूंदों को स्थानांतरित करने में सिद्ध किया है।
+mW लेज़र किरण का उपयोग करके, ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग ने 7mm/s की गति से विआयनीकृत जल की बूंदों को स्थानांतरित करने में स्वयं को सिद्ध किया है।
-पारंपरिक इलेक्ट्रोवेटिंग समस्याओं में चलती है क्योंकि इसमें छोटी बूंदों के लिए इलेक्ट्रोड की द्वि-आयामी सरणी की आवश्यकता होती है। बड़ी संख्या में इलेक्ट्रोड इन चिप्स के नियंत्रण और पैकेजिंग दोनों के लिए जटिलता की ओर ले जाते हैं, विशेष रूप से छोटे पैमाने के छोटी बूंदों के लिए। जबकि इस समस्या को इलेक्ट्रॉनिक डिकोडर्स के एकीकरण के माध्यम से हल किया जा सकता है, चिप की लागत में काफी वृद्धि होगी।<ref>{{cite journal | last1=Pollack | first1=Michael G. | last2=Fair | first2=Richard B. | last3=Shenderov | first3=Alexander D. | title=माइक्रोफ्लुइडिक अनुप्रयोगों के लिए तरल बूंदों का इलेक्ट्रोवेटिंग-आधारित सक्रियण| journal=Applied Physics Letters | publisher=AIP Publishing | volume=77 | issue=11 | date=2000-09-11 | issn=0003-6951 | doi=10.1063/1.1308534 | pages=1725–1726| bibcode=2000ApPhL..77.1725P }}</ref><ref>{{cite journal | last1=Chiou | first1=Pei Yu | last2=Moon | first2=Hyejin | last3=Toshiyoshi | first3=Hiroshi | last4=Kim | first4=Chang-Jin | last5=Wu | first5=Ming C. | title=ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग द्वारा तरल का प्रकाश सक्रियण| journal=Sensors and Actuators A: Physical | publisher=Elsevier BV | volume=104 | issue=3 | year=2003 | issn=0924-4247 | doi=10.1016/s0924-4247(03)00024-4 | pages=222–228}}</ref>
+पारंपरिक इलेक्ट्रोवेटिंग को समस्याओं का सामना करना पड़ता है क्योंकि इसमें छोटी बूंदों के लिए विद्युतग्र की द्वि-आयामी सरणी की आवश्यकता होती है। विद्युतग्र की बड़ी संख्या इन चिप्स के नियंत्रण और पैकेजिंग के लिए जटिलता का कारण बनती है, खासकर छोटे माप की बूंदों के लिए। जबकि इस समस्या को विद्युतीय विकूटकों के एकीकरण के माध्यम से हल किया जा सकता है, जिससे चिप की लागत में अत्यधिक वृद्धि होगी।<ref>{{cite journal | last1=Pollack | first1=Michael G. | last2=Fair | first2=Richard B. | last3=Shenderov | first3=Alexander D. | title=माइक्रोफ्लुइडिक अनुप्रयोगों के लिए तरल बूंदों का इलेक्ट्रोवेटिंग-आधारित सक्रियण| journal=Applied Physics Letters | publisher=AIP Publishing | volume=77 | issue=11 | date=2000-09-11 | issn=0003-6951 | doi=10.1063/1.1308534 | pages=1725–1726| bibcode=2000ApPhL..77.1725P }}</ref><ref>{{cite journal | last1=Chiou | first1=Pei Yu | last2=Moon | first2=Hyejin | last3=Toshiyoshi | first3=Hiroshi | last4=Kim | first4=Chang-Jin | last5=Wu | first5=Ming C. | title=ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग द्वारा तरल का प्रकाश सक्रियण| journal=Sensors and Actuators A: Physical | publisher=Elsevier BV | volume=104 | issue=3 | year=2003 | issn=0924-4247 | doi=10.1016/s0924-4247(03)00024-4 | pages=222–228}}</ref>
-== एक तरफा निरंतर ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग (SCOEW) ==
+== एकात्मक सतत ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग ==
-इलेक्ट्रोवेटिंग-आधारित उपकरणों में छोटी बूंद का हेरफेर आमतौर पर दो समानांतर प्लेटों का उपयोग करके पूरा किया जाता है जो छोटी बूंद को सैंडविच करता है और डिजिटल इलेक्ट्रोड द्वारा सक्रिय होता है। न्यूनतम छोटी बूंद का आकार जिसे हेरफेर किया जा सकता है, पिक्सिलेटेड इलेक्ट्रोड के आकार से निर्धारित होता है। यह तंत्र गतिशील और पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य ऑप्टिकल पैटर्न का उपयोग करके भौतिक पिक्सिलेटेड इलेक्ट्रोड के आकार की सीमा का समाधान प्रदान करता है और निरंतर परिवहन, विभाजन, विलय और बूंदों के मिश्रण जैसे संचालन को सक्षम बनाता है। एससीओईडब्ल्यू खुली, फीचर रहित और फोटोकंडक्टिव सतहों पर आयोजित किया जाता है। यह कॉन्फ़िगरेशन एक लचीला इंटरफ़ेस बनाता है जो सरल टयूबिंग के माध्यम से नमूना जलाशयों जैसे अन्य माइक्रोफ्लुइडिक घटकों के साथ सरल एकीकरण की अनुमति देता है।<ref>{{cite journal | last1=Park | first1=Sung-Yong | last2=Teitell | first2=Michael A. | last3=Chiou | first3=Eric P. Y. | title=प्रकाश पैटर्न के साथ छोटी बूंद में हेरफेर के लिए एक तरफा निरंतर ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग (SCOEW)।| journal=Lab on a Chip | publisher=Royal Society of Chemistry (RSC) | volume=10 | issue=13 | year=2010 | pages=1655–61 | issn=1473-0197 | doi=10.1039/c001324b |pmid=20448870}}</ref>
+इलेक्ट्रोवेटिंग-आधारित उपकरणों में छोटी बूंद का परिवर्तन सामान्यतः दो समानांतर प्लेटों का उपयोग करके पूरा किया जाता है जो छोटी बूंद को संपुटित करता है और डिजिटल विद्युतग्र द्वारा सक्रिय होता है। न्यूनतम छोटी बूंद का आकार जिसे परिवर्तन किया जा सकता है, पिक्सिलेटेड विद्युतग्र के आकार से निर्धारित होता है। यह तंत्र गतिशील और पुन: समायोजन करने योग्य प्रकाशिय प्रतिरूपों का उपयोग करके भौतिक पिक्सिलेटेड विद्युतग्र के आकार की सीमा का समाधान प्रदान करता है और निरंतर परिवहन, विभाजन, विलय और बूंदों के मिश्रण जैसे संचालन को सक्षम बनाता है। एससीओईडब्ल्यू खुली, गुण रहित और प्रकाश चालकीय सतहों पर आयोजित किया जाता है। यह समकृति एक लचीला अन्तरापृष्ठ बनाती है जो सरल टयूबिंग के माध्यम से प्रारूप जलाशयों जैसे अन्य सूक्ष्मतरल घटकों के साथ सरल एकीकरण की अनुमति देता है।<ref>{{cite journal | last1=Park | first1=Sung-Yong | last2=Teitell | first2=Michael A. | last3=Chiou | first3=Eric P. Y. | title=प्रकाश पैटर्न के साथ छोटी बूंद में हेरफेर के लिए एक तरफा निरंतर ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग (SCOEW)।| journal=Lab on a Chip | publisher=Royal Society of Chemistry (RSC) | volume=10 | issue=13 | year=2010 | pages=1655–61 | issn=1473-0197 | doi=10.1039/c001324b |pmid=20448870}}</ref>इसे ओपन ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग (O-ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग) के रूप में भी जाना जाता है।<ref>{{cite journal | last1=Chuang | first1=Han-Sheng | last2=Kumar | first2=Aloke | last3=Wereley | first3=Steven T. | title=ओपन ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग ड्रॉपलेट एक्चुएशन| journal=Applied Physics Letters | publisher=AIP Publishing | volume=93 | issue=6 | date=2008-08-11 | issn=0003-6951 | doi=10.1063/1.2970047 | page=064104| bibcode=2008ApPhL..93f4104C |url=https://docs.lib.purdue.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1126&context=nanopub}}</ref>
-इसे ओपन ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग (O-OEW) के रूप में भी जाना जाता है।<ref>{{cite journal | last1=Chuang | first1=Han-Sheng | last2=Kumar | first2=Aloke | last3=Wereley | first3=Steven T. | title=ओपन ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग ड्रॉपलेट एक्चुएशन| journal=Applied Physics Letters | publisher=AIP Publishing | volume=93 | issue=6 | date=2008-08-11 | issn=0003-6951 | doi=10.1063/1.2970047 | page=064104| bibcode=2008ApPhL..93f4104C |url=https://docs.lib.purdue.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1126&context=nanopub}}</ref>
+== ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग में प्रकाश संधारित्र का उपयोग ==
+एक तरल-विद्युत्रोधी-अर्धचालक युग्म में प्रकाश संधारित्र का उपयोग करके ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग प्राप्त किया जा सकता है।।<ref>{{cite journal | last=Arscott | first=Steve | title=Moving liquids with light: Photoelectrowetting on semiconductors | journal=Scientific Reports | volume=1 | issue=1 | year=2011 | issn=2045-2322 | doi=10.1038/srep00184 | page=184| pmid=22355699 | pmc=3240946 | arxiv=1108.4935 | bibcode=2011NatSR...1E.184A |doi-access=free}}</ref> फोटो-संवेदी विद्युतचुंबकीय घिसाव विद्युत्रोधी-अर्धचालक युग्म पर स्थानीय आवर्धन क्षेत्र में वाहकों के प्रकाशीय माध्यम से संवेदीता के माध्यम से प्राप्त की जाती है, जो एक एक मेटल-ऑक्साइड-अर्धचालक संरचना पर आधारित आवेश-युग्मित उपकरण की तरह कार्य करता है।
-== एक फोटोकैपेसिटेंस == का उपयोग करके ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग
+== अनुप्रयोगों के प्रकार ==
-ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग इलेक्ट्रोलाइट-इन्सुलेटर-सेमीकंडक्टर सेंसर|लिक्विड-इंसुलेटर-सेमीकंडक्टर जंक्शन में [[फोटोडायोड]] का उपयोग करके भी प्राप्त किया जा सकता है।<ref>{{cite journal | last=Arscott | first=Steve | title=Moving liquids with light: Photoelectrowetting on semiconductors | journal=Scientific Reports | volume=1 | issue=1 | year=2011 | issn=2045-2322 | doi=10.1038/srep00184 | page=184| pmid=22355699 | pmc=3240946 | arxiv=1108.4935 | bibcode=2011NatSR...1E.184A |doi-access=free}}</ref> फोटो-सेंसिटिव इलेक्ट्रोवेटिंग इंसुलेटर-सेमीकंडक्टर जंक्शन पर [[ अंतरिक्ष प्रभार ]] क्षेत्र में [[ प्रभारी वाहक ]] के ऑप्टिकल मॉड्यूलेशन के माध्यम से प्राप्त किया जाता है जो धातु-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर संरचना पर आधारित चार्ज-युग्मित डिवाइस के समान फोटोडायोड के रूप में कार्य करता है।
-== अनुप्रयोगों के प्रकार ==
+=== चिकित्सा निदान ===
+इलेक्ट्रोवेटिंग
+इलेक्ट्रोवेटिंग [[प्रयोगशाला-ऑन-अ-चिप|लैब-ऑन-चिप]] प्रणाली में सबसे कठिन कार्यों में से एक के लिए समाधान प्रस्तुत करता है, जिसमें संपूर्ण भौतिक यौगिकों को संभालने और प्रबंधित करने की क्षमता होती है।<ref>{{cite journal | last1=Srinivasan | first1=Vijay | last2=Pamula | first2=Vamsee K. | last3=Fair | first3=Richard B. | title=मानव शारीरिक तरल पदार्थों पर नैदानिक निदान के लिए एक एकीकृत डिजिटल माइक्रोफ्लुइडिक लैब-ऑन-ए-चिप| journal=Lab on a Chip | publisher=Royal Society of Chemistry (RSC) | volume=4 | issue=4 | year=2004 | pages=310–5 | issn=1473-0197 | doi=10.1039/b403341h | pmid=15269796 }}</ref> परंपरागत सूक्ष्म तरल प्रणाली विभिन्न यौगिकों को संभालने के लिए सरलता से अनुकूलनीय नहीं होते हैं, तथा इनके लिए पुनर्संरचना की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप उपकरण पूरी तरह से अव्यावहारिक हो जाता है। ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग के माध्यम से, एक ऊर्जा स्रोत के साथ एक चिप को विभिन्न प्रकार के पदार्थों के साथ सरलता से उपयोग किया जा सकता है, जिसमें बहुसंकेतन का पता लगाने की क्षमता होती है।
-=== नैदानिक निदान ===
+=== प्रकाशिक चालन ===
-इलेक्ट्रोवेटिंग [[प्रयोगशाला-ऑन-अ-चिप]] सिस्टम में सबसे चुनौतीपूर्ण कार्यों में से एक को पूर्ण शारीरिक यौगिकों को संभालने और हेरफेर करने की क्षमता में एक समाधान प्रस्तुत करता है।<ref>{{cite journal | last1=Srinivasan | first1=Vijay | last2=Pamula | first2=Vamsee K. | last3=Fair | first3=Richard B. | title=मानव शारीरिक तरल पदार्थों पर नैदानिक निदान के लिए एक एकीकृत डिजिटल माइक्रोफ्लुइडिक लैब-ऑन-ए-चिप| journal=Lab on a Chip | publisher=Royal Society of Chemistry (RSC) | volume=4 | issue=4 | year=2004 | pages=310–5 | issn=1473-0197 | doi=10.1039/b403341h | pmid=15269796 }}</ref> परंपरागत माइक्रोफ्लुइडिक सिस्टम विभिन्न यौगिकों को संभालने के लिए आसानी से अनुकूलनीय नहीं होते हैं, जिसके लिए पुनर्संरचना की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप डिवाइस पूरी तरह से अव्यावहारिक हो जाता है। OEW के माध्यम से, एक शक्ति स्रोत के साथ एक चिप को विभिन्न प्रकार के पदार्थों के साथ आसानी से उपयोग किया जा सकता है, जिसमें बहुसंकेतन का पता लगाने की क्षमता होती है।
+[[माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सिस्टम|सूक्ष्मविद्युतकी प्रणाली]] में प्रकाशिक चालन को सिद्धांत-प्रमाण प्रयोगों में प्रदर्शित किया गया है।<ref>{{cite journal | last1=Gaudet | first1=Matthieu | last2=Arscott | first2=Steve | title=फोटोइलेक्ट्रोवेटिंग का उपयोग करके माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम का ऑप्टिकल एक्चुएशन| journal=Applied Physics Letters | volume=100 | issue=22 | date=2012-05-28 | issn=0003-6951 | doi=10.1063/1.4723569 | page=224103| arxiv=1201.2873 | bibcode=2012ApPhL.100v4103G | s2cid=119208424 }}</ref><ref>{{cite web|url=http://phys.org/news/2012-01-team-photoelectrowetting-circuit.html|title=अनुसंधान दल फोटोइलेक्ट्रोवेटिंग सर्किट बनाता है|author=Bob Yirka|date=2012-01-02|access-date=2020-02-27|website=Phys.org}}</ref> एक विशिष्ट पदार्थ के अतिरिक्त, तरल-विद्युत्रोधी-प्रकाशीय चालक खंड के शीर्ष पर एक विशेष बाहुधरण रखा जाता है। जैसे ही प्रकाशीय चालक पर प्रकाश डाला जाता है, बाहुधरण पर कमी से केशिका बल संपर्क कोण के साथ परिवर्तित होता है, तथा किरण को विक्षेपित करता है। इस ताररहित चालन का उपयोग वर्तमान में स्वायत्त ताररहित संवेदकों के प्रकाशीय पता चिन्हन और नियंत्रण के लिए उपयोग किए जाने वाले जटिल परिपथ-आधारित प्रणाली के विकल्प के रूप में किया जा सकता है।<ref>{{cite journal | last1=Yick | first1=Jennifer | last2=Mukherjee | first2=Biswanath | last3=Ghosal | first3=Dipak | title=वायरलेस सेंसर नेटवर्क सर्वेक्षण| journal=Computer Networks | publisher=Elsevier BV | volume=52 | issue=12 | year=2008 | issn=1389-1286 | doi=10.1016/j.comnet.2008.04.002 | pages=2292–2330}}</ref>
-=== ऑप्टिकल एक्चुएशन ===
-[[माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सिस्टम]] (एमईएमएस) में फोटोएक्चुएशन को प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट प्रयोगों में प्रदर्शित किया गया है।<ref>{{cite journal | last1=Gaudet | first1=Matthieu | last2=Arscott | first2=Steve | title=फोटोइलेक्ट्रोवेटिंग का उपयोग करके माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम का ऑप्टिकल एक्चुएशन| journal=Applied Physics Letters | volume=100 | issue=22 | date=2012-05-28 | issn=0003-6951 | doi=10.1063/1.4723569 | page=224103| arxiv=1201.2873 | bibcode=2012ApPhL.100v4103G | s2cid=119208424 }}</ref><ref>{{cite web|url=http://phys.org/news/2012-01-team-photoelectrowetting-circuit.html|title=अनुसंधान दल फोटोइलेक्ट्रोवेटिंग सर्किट बनाता है|author=Bob Yirka|date=2012-01-02|access-date=2020-02-27|website=Phys.org}}</ref> एक विशिष्ट सब्सट्रेट के बजाय, तरल-इन्सुलेटर-फोटोकंडक्टर स्टैक के शीर्ष पर एक विशेष कैंटिलीवर रखा जाता है। जैसे ही फोटोकंडक्टर पर प्रकाश डाला जाता है, कैंटिलीवर पर ड्रॉप से केशिका बल संपर्क कोण के साथ बदलता है, और बीम को विक्षेपित करता है। इस वायरलेस एक्चुएशन का उपयोग वर्तमान में स्वायत्त वायरलेस सेंसर के ऑप्टिकल एड्रेसिंग और नियंत्रण के लिए उपयोग किए जाने वाले जटिल सर्किट-आधारित सिस्टम के विकल्प के रूप में किया जा सकता है।<ref>{{cite journal | last1=Yick | first1=Jennifer | last2=Mukherjee | first2=Biswanath | last3=Ghosal | first3=Dipak | title=वायरलेस सेंसर नेटवर्क सर्वेक्षण| journal=Computer Networks | publisher=Elsevier BV | volume=52 | issue=12 | year=2008 | issn=1389-1286 | doi=10.1016/j.comnet.2008.04.002 | pages=2292–2330}}</ref>
 == यह भी देखें ==
-* [[ photoelectric ]]
+* [[ photoelectric | प्रकाशवैद्युत]]
 ==संदर्भ==
@@ Line 39: / Line 40: @@
 ==बाहरी संबंध==
-* [https://www.youtube.com/watch?v=u_Be2awFf0c Demonstration of SCOEW on a lab-on-a-chip]
+* [https://www.youtube.com/watch?v=u_Be2awFf0c Demonstration of SCऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग on a lab-on-a-chip]
-* [https://www.youtube.com/watch?v=8PeYwGDnt7I O-OEW droplet acutation testing at Purdue University]
+* [https://www.youtube.com/watch?v=8PeYwGDnt7I O-ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग droplet acutation testing at Purdue University]
 {{Microtechnology}}
-[[Category: द्रव गतिविज्ञान]] [[Category: नैनो]] [[Category: माइक्रोफ्लुइडिक्स | माइक्रोफ्लुइडिक्स ]] [[Category: जैव प्रौद्योगिकी]]
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सिद्धांत

एकात्मक सतत ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग

ऑप्टोइलेक्ट्रोवेटिंग में प्रकाश संधारित्र का उपयोग

अनुप्रयोगों के प्रकार

चिकित्सा निदान

प्रकाशिक चालन

यह भी देखें

संदर्भ

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