English | Log ind

10337 Teoretisk mikrofluidik

2025/2026

Kursusinformation
Theoretical microfluidics
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
E4A (tirs 13-17)
Campus Lyngby
Undervisningen vil bestå i en blanding af forelæsninger og arbejde med opgaver. Centralt i kurset er to projektbaserede hjemmeopgaver med fokus på aktuelle forskningsproblemer. Løsningerne af de to hjemmeopgaver bliver bedømt og indgår i den samlede bedømmelse af kurset.
13-uger
E4A
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
I løbet af 13 ugers perioden er der to projekter, og der er en afsluttende mundtlig eksamen. Projekterne indgår i kursusvurderingen. Den endelige karakter er baseret på en helhedsvurdering, hvor projektrapporterne og den mundtlige prøve vægtes ligeligt.
Ingen hjælpemidler :

Ingen hjælpemidler til eksamen. Alle hjælpemidler er tilladt til rapporterne.

7-trins skala , ekstern censur
33241
10033.­10034.­10036.­01005.­01035 , Eller ækvivalente kurser. Især mekanik, termodynamik, elektromagnetisme, vektoranalyse, ordinære og partielle differentialligninger
Kaare Hartvig Jensen , Lyngby Campus, Bygning 309, Tlf. (+45) 4525 2749 , khjensen@fysik.dtu.dk
10 Institut for Fysik
I studieplanlæggeren
Dette kursus giver den studerende en mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
Kurset introducerer avancerede teoretiske emner inden for feltet mikrofluidik, dvs. dynamikken for viskøse fluidstrømninger på sub-millimeter skala under indflydelse af forskellige fysiske kræfter. Du vil opnå et stærkt teoretisk fundament og et godt udgangspunkt for efterfølgende projektarbejde om fluid fysik, biologisk fluiddynamik, eller lab-on-a-chip systemer.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Udlede Navier-Stokes (NS) ligning og kontinuitetsligningen fra grundlæggende principper
  • Udlede advektions-diffusions (AD) ligningen fra grundlæggende principper
  • Forklare den fysiske betydning af vigtige dimensionsløse tal i mikrofluidik
  • Opstille og løse modeller af strømninger i mikrofluidik ved brug af NS ligningen
  • Opstille og løse advektions-diffusions modeller af solut transport ved brug af AD ligningen
  • Forklare de fysiske principper for vekselvirkninger mellem væsker og bløde materialer
  • Anvende NS ligningen på mikrofluide strømninger i levende celler
  • Beskrive fysikken bag partikeltransport i mikrofluide strømninger
  • Skriftligt formidle metoder, resultater og konklusioner om et konkret fysisk system
Kursusindhold
Mikrofluidik spiller en afgørende rolle for opdagelsen af nye strømningsfænomener, udviklingen af teoretiske modeller og eksperimenter på grænsen mellem fysik, ingeniørvidenskab og biologi, og ved design af lab-on-a-chip systemer, der integrerer hele laboratorier på enkelte mikrochips

Kurset vil hjælpe dig med at udvikle din teoretiske viden og fysiske forståelse af fluiddynamik på mikroskala. Du vil lære den grundlæggende fluiddynamiske teori, dvs. transportligningerne for masse, impuls og opløste stoffer. Du vil blive bekendt med nogle af de dimensionsløse tal, der beskriver fluidstrømninger, og du vil lære at bruge dem til at opstille og analysere modeller i mikrofluidik. Gradvist vil du lære metoder til at beskrive avancerede mikrofluide effekter, inkl. strømninger i komplekse kanalgeometrier. Desuden vil lære at anvende mikrofluidik på tekniske og biologiske systemer.
Litteraturhenvisninger
Theoretical Microfluidics af Henrik Bruus, Oxford University Press (Oxford 2008) og forelæsningsnoter
Bemærkninger
Teoretisk Mikrofluidik (10337) og Kontinuumsfysik (10346) kan følges uafhængigt og overlap gælder kun introduktionen af de grundlæggende fluiddynamiske ligninger.
Sidst opdateret
02. maj, 2025