النمذجة العددية والدراسة التحليلية للرحلان الكهربائي للمحلول الملحي داخل النموذج الأولي للكلية المزروعة

الملخص

تعتبر كلية الإنسان من أهم أعضاء جسم الإنسان وتؤدي وظائف عديدة ولها تأثير كبير على عمل باقي أجهزة الجسم البشري، أصبحت الكلى الاصطناعية والقابلة للزرع تقنية واعدة ومحتملة لتعويض الكلى التالفة. في هذا البحث، نقدم نموذجاً أولياً لكلية قابلة للزرع تم تصميمها باستخدام Solidworks. يتيح لنا النموذج الأولي للجهاز المقترح إجراء فصل للجسيمات باستخدام الرحلان الكهربي مع مجال كهربائي خارجي. تم تصنيع النموذج الأولي النهائي باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد ويتم إجراء تجربة في المختبر لفصل الجسيمات باستخدام محلول ملحي، بالإضافة إلى المحاكاة العددية لتدفق المحلول تحت تأثير المجال الكهربائي باستخدام COMSOL Multiphysics.

توضح النتائج في المختبر أنه يمكن استخدام الجهد الكهربائي لفصل الأيونات المشحونة تحت تأثير قوى التحيز الكهربائي إلى القطبين المعاكسين لشحنها. كانت المحاكاة العددية للتصميم المقترح وطريقة الفصل باستخدام COMSOL Multiphysics قادرة على إظهار اختلاف في مسارات الجسيمات مع وبدون مجال كهربائي مطبق.