اصول و کاربردهای میکروفلوئیدیک، ویرایش دوم (میکروسستم‌های یکپارچه)

کتاب «اصول و کاربردهای میکروفلوئیدیک، ویرایش دوم» نوشتهٔ نام-ترونگ نگوین و استیون تی. ورلی، یکی از مراجع معتبر و جامع در حوزهٔ شتابان میکروفلوئیدیک به شمار می‌رود. این کتاب با ارائهٔ ترکیبی متوازن از تئوری بنیادین، روش‌های ساخت و کاربردهای عملی، راهنمایی ضروری برای مهندسان و پژوهشگرانی است که به دنبال درک عمیق و بهره‌گیری از قابلیت‌های این فناوری در مقیاس میکرو و نانو هستند.

دربارهٔ کتاب اصول و کاربردهای میکروفلوئیدیک، ویرایش دوم (میکروسستم‌های یکپارچه)

این کتاب که توسط انتشارات آرتِک هاوس (Artech House) منتشر شده، به عنوان یک مرجع کامل و به‌روز در زمینهٔ میکروفلوئیدیک، به بررسی مبانی علمی، تکنیک‌های ساخت و کاربردهای گستردهٔ این حوزه می‌پردازد. ویرایش دوم این کتاب، نسبت به نسخهٔ پیشین خود، با تمرکز بیشتری بر فناوری نانو و ارائهٔ مباحث جدیدی در زمینهٔ سوسپانسیون‌های نانوذرات، تکنیک‌های تجربی در مقیاس نانو، نانولوله‌های کربنی، و کاربردهایی نظیر تشخیص دی‌ان‌ای و ویروس‌ها، غنای علمی چشمگیری یافته است. همچنین، بحث‌های عمیق‌تری در مورد الکتروکینتیک و تئوری جریان‌ها در این نسخه گنجانده شده است. نویسندگان با زبانی دقیق و ساختاری منطقی، خواننده را از مفاهیم پایه‌ای تئوری مکانیک سیالات در ابعاد کوچک، به تکنیک‌های پیشرفتهٔ ساخت ادوات میکروفلوئیدی (با استفاده از مواد مختلف از جمله سیلیکون، شیشه، و پلیمرهایی مانند PDMS)، روش‌های مشخصه‌یابی جریان و در نهایت، کاربردهای متنوع این فناوری راهنمایی می‌کنند. از جمله این کاربردها می‌توان به شیرها، پمپ‌ها، حسگرهای جریان، سوزن‌های میکروسکوپی و سیستم‌های آزمایشگاهی روی یک تراشه (Lab-on-a-Chip) اشاره کرد که همگی در حوزه‌های پزشکی، شیمی و علوم زیستی کاربرد دارند.

دربارهٔ نویسنده

نام-ترونگ نگوین (Nam-Trung Nguyen) و استیون تی. ورلی (Steven T. Wereley) از چهره‌های شاخص و معتبر در حوزه میکروفلوئیدیک هستند. نام-ترونگ نگوین، متولد سال ۱۹۷۰ در ویتنام، مدرک دکترای خود را از دانشگاه فنی شیمنیتس در آلمان دریافت کرده و به عنوان دانشیار در دانشکدهٔ مهندسی مکانیک و تولید در دانشگاه فناوری نانیانگ (NTU) سنگاپور فعالیت می‌کند. زمینهٔ تحقیقاتی او عمدتاً بر روی میکروفلوئیدیک و کاربردهای زیست‌پزشکی آن متمرکز است. استیون تی. ورلی نیز استاد دانشگاه پردو در آمریکا است و هر دو نویسنده با انتشار مقالات متعدد و این کتاب مرجع، سهم بسزایی در توسعه و گسترش دانش میکروفلوئیدیک داشته‌اند.

چرا باید اصول و کاربردهای میکروفلوئیدیک، ویرایش دوم (میکروسستم‌های یکپارچه) را بخوانید؟

با مطالعهٔ این کتاب، شما به مجموعه‌ای از دانش‌های بنیادین و کاربردی دست خواهید یافت که برای فعالیت در زمینه میکروفلوئیدیک ضروری است: درک یکپارچه از تئوری تا عمل: این کتاب با پوشش مباحث از معادلات بنیادین مکانیک سیالات تا روش‌های مشخصه‌یابی تجربی جریان، دیدگاه کاملی از این حوزه ارائه می‌دهد و به خوبی شکاف بین تئوری و کاربردهای عملی را پر می‌کند. آشنایی با فناوری‌های نوین ساخت و کاربردهای آن: با مطالعهٔ این کتاب، با روش‌های پیشرفتهٔ ساخت ادوات میکروفلوئیدی از جمله لیتوگرافی و تکنیک‌های مبتنی بر پلیمر آشنا شده و کاربردهای گوناگون آنها را در دستگاه‌های اندازه‌گیری، تجهیزات پزشکی و پمپ‌های کاشتنی فرا می‌گیرید. دسترسی به داده‌های کاربردی و قوانین سرانگشتی برای طراحی: کتاب شامل جداول داده‌های آمادهٔ استفاده و قوانین سرانگشتی است که به مهندسان در تصمیم‌گیری‌های طراحی و تخمین سریع ویژگی‌های دستگاه کمک می‌کند. مرور جامع بر کاربردهای میکروفلوئیدیک در علوم زیستی: بخش قابل توجهی از کتاب به کاربردهای میکروفلوئیدیک در علوم زیستی و شیمی مانند فیلترها، میکرومیکسرها، میکروراکتورها و ریزقطره‌ها اختصاص دارد که برای پژوهشگران این حوزه بسیار ارزشمند است. مرجع کامل برای مفاهیم پیشرفته مانند الکتروکینتیک و فناوری نانو: ویرایش دوم با ارائهٔ مطالب به‌روز در مورد الکتروکینتیک و کاربردهای فناوری نانو، خواننده را با جدیدترین دستاوردهای این زمینه‌ها آشنا می‌سازد.

این کتاب برای چه کسانی مناسب است؟

این کتاب به عنوان یک منبع درسی و مرجع، برای طیف وسیعی از مخاطبان در رشته‌های مهندسی و علوم پایه طراحی شده است. دانشجویان و مهندسان رشته‌های مهندسی برق، مکانیک، شیمی، علوم مواد و زیست‌شناسی که به دنبال درک کاربردهای عملی میکروفلوئیدیک در سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (MEMS) و دستگاه‌های تشخیصی هستند، مخاطبان اصلی این کتاب به شمار می‌روند. همچنین، پژوهشگران و متخصصان صنعت که در زمینه‌های طراحی و ساخت ادوات میکروسیالی برای کاربردهای پزشکی، بیوتکنولوژی و شیمی فعالیت می‌کنند، این کتاب را منبعی ضروری و جامع برای به‌روز کردن دانش خود و یافتن راهکارهای عملی برای مسائل طراحی خواهند یافت.

سوالات متداول

تفاوت اصلی کتاب اصول و کاربردهای میکروفلوئیدیک ویرایش دوم با ویرایش اول آن چیست؟

ویرایش دوم این کتاب، نسبت به ویرایش اول (۲۰۰۲)، مطالب خود را به‌طور قابل توجهی در زمینهٔ فناوری نانو گسترش داده است و مباحث جدیدی مانند سوسپانسیون‌های نانوذرات، تکنیک‌های تجربی در مقیاس نانو، و تشخیص دی‌ان‌ای و ویروس‌ها را پوشش می‌دهد. همچنین، بحث‌های عمیق‌تری در مورد الکتروکینتیک و تئوری جریان‌ها در این نسخه گنجانده شده است.

آیا این کتاب برای ورود به حوزه میکروفلوئیدیک برای یک مبتدی مناسب است؟

بله، هرچند این کتاب یک مرجع جامع و دقیق است، اما با شروع از مفاهیم بنیادین مکانیک سیالات، به تدریج خواننده را با تکنیک‌های ساخت و کاربردها آشنا می‌سازد. بنابراین، می‌تواند هم برای دانشجویانی که تازه وارد این حوزه شده‌اند و هم برای متخصصان با تجربه که به دنبال اطلاعات به‌روز هستند، مفید واقع شود.

آیا کتاب شامل مثال‌ها و تمرین‌های عملی است؟

بله، کتاب با ارائهٔ جداول داده‌های کاربردی، روابط ریاضی ساده‌شده، و قوانین سرانگشتی متعدد، به خواننده کمک می‌کند تا درک بهتری از فرآیند طراحی و تحلیل ادوات میکروفلوئیدی پیدا کند، هرچند برخی از خوانندگان ممکن است به دنبال مثال‌های بیشتری باشند.

Updating the Artech House bestseller, Fundamentals and Applications of Microfluidics, this newly revised second edition provides electrical and mechanical engineers with complete and current coverage of microfluidics – an emerging field involving fluid flow and devices in microscale and nanoscale. The second edition offers a greatly expanded treatment of nanotechnology, electrokinetics and flow theory. The book shows engineers how to take advantage of the performance benefits of microfluidics and serves as an instant reference for state-of-the-art microfluidics technology and applications. The wide range of applications discussed includes fluid control devices, gas and fluid measurement devices, medical testing equipment, and implantable drug pumps. This cutting-edge resource offers practical guidance in choosing the best fabrication and enabling technology for a specific microfluidic application, and explains how to design a microfluidic device. Moreover, professionals get simple calculations, ready-to-use data tables, and rules of thumb that help them make design decisions and determine device characteristics quickly. Updating the Artech House bestseller, Fundamentals and Applications of Microfluidics, this newly revised second edition provides you with complete and current coverage of this cutting-edge field. The second edition offers a greatly expanded treatment of nanotechnology, featuring new material on nanoparticle suspensions, nanoscale experimental techniques, carbon nanotubes, DNA, and virus detection. You also find more in-depth discussions on electrokinetics and flow theory. The book shows you how to take advantage of the performance benefits of microfluidics and serves as your instant reference for state-of-the-art microfluidics technology and applications. The wide range of applications discussed include fluid control devices, gas and fluid measurement devices, medical testing equipment, and implantable drug pumps. You find practical guidance in choosing the best fabrication and enabling technology for a specific microfluidic application, and learn how to design a microfluidic device. Moreover, you get simple calculations, ready-to-use data tables, and rules of thumb that help you make design decisions and determine device characteristics quickly. Updating the Artech House bestseller, Fundamentals and Applications of Microfluidics, this newly revised second edition provides electrical and mechanical engineers with complete and current coverage of microfluidics - an emerging field involving fluid flow and devices in microscale and nanoscale. The second edition offers a greatly expanded treatment of nanotechnology, electrokinetics and flow theory. The book shows engineers how to take advantage of the performance benefits of microfluidics and serves as an instant reference for state-of-the-art microfluidics technology and applications. The wide range of applications discussed includes fluid control devices, gas and fluid measurement devices, medical testing equipment, and implantable drug pumps. Professionals learn how to choose the best fabrication and enabling technology for a specific microfluidic application. Aimed at electrical and mechanical engineers, this book offers a coverage of microfluidics - a field involving fluid flow and devices in microscale and nanoscale. It offers a treatment of nanotechnology, electrokinetics and flow theory. It shows engineers how to take advantage of the performance benefits of microfluidics. This revised second edition offers a greatly expanded treatment of nanotechnology, featuring new material on nanoparticle suspensions, nanoscale experimental techniques, carbon nanotubes, DNA and virus detection. It also includes more in-depth discussions on electrokinetics and flow theory. Since Richard Feynman's thought-provoking 1959 speech "There's Plenty of Room at the Bottom" [1], humanity has witnessed the most rapid technology development in its history-the miniaturization of electronic devices.