Distribuovaná mikromanipulace v jedné dimenzi

Active: 
no

V rámci výzkumu řízení bezkontaktní manipulace s mikroskopickými objekty bude úkolem této práce navrhnout řízení polohy objektu v jedné dimenzi pomocí dielektroforézy. Dielektroforéza je fyzikální jev, kdy se vlivem elektrického pole pohybují i elektricky neutrální objekty a jako taková je populárním nástrojem k transportu, separaci a identifikaci různého materiálu v biologii, chemii ale také lékařství.

Přestože se dieletroforéza využívá již řadu let, stále poskytuje relativně velký prostor pro aplikaci metod známých z teorie dynamických systému. Například zpětná vazba se zde využívá jen zřídka a většina aplikací se provozuje pouze s přímovazebním řízením, takže například zpětnovazební stabilizace polohy objektu je stále otevřené téma.

Cílem této práce je navrhnout a ověřit způsob řízení polohy objektu v jedné dimenzi pomocí dielektroforézy. K tomu účelu bude třeba jednak navrhnout a postarat se o výrobu experimentální platformy, která se bude skládat z pole elektrod pro generování elektrického pole a z mikrofluidického kanálku, který bude sloužit jednak k udržení objektu v jednom směru a také jako zdroj poruchové veličiny – proudění kapaliny kolem objektu. Tento typ návrhové práce je již na pracovišti zadavatele zvládnut, a tak student nebude prošlapávat kompletně neznámou oblast. Nicméně touha učit se nové věci na hranici elektroinženýrství a fyziky je žádoucí.Teoretická část práce se bude dotýkat návrhu způsobu řízení a dále také jeho simulaci.

Contact person: 
Jiří Zemánek