Microfluídica

A microfluídica estuda o comportamento de líquidos e gases nas escalas máis pequenas. Este comportamento diferénciase de maneira fundamental do observado en fluídos macroscópicos porque a esta escala algúns efectos normalmente considerados insignificantes en mecánica de fluídos clásica poden ser dominantesSquires T. M.; Quake S. R. (2005). "Microfluidics: Fluid physics at the nanoliter scale" (PDF). Reviews of Modern Physics. 77 (3): 977–1026. Se por exemplo as forzas de fricción son predominantes con respecto ás forzas inercias, o que se corresponde cun fluxo a baixo número de Reynolds, o fluxo resultante é laminar sen turbulencias apreciables. Isto dificulta a mestura de líquidos, que só pode ocorrer neste caso a través da difusión. Unha diferenza adicional é o posible dominio de forzas capilares sobre as forzas gravitatorias. Isto tradúcese nun número de Bond pequeno e como resultado o efecto do peso no transporte de pequenas cantidades de líquido é insignificante, o que contradí a experiencia cotiá.

 Exemplos de aplicacións 
A microfluídica utilízase en moitas areas da bioloxía e da medicina, a miúdo baixo a etiqueta de Lab on a ChipWhitesides G. M. (2006). "The origins and the future of microfluidics". Nature. 442 (7101): 368–373. Así, os compoñentes microfluídicos pódense utilizar para o cultivo e análise de células, tecidos ou partes de órganos ou para a investigación de novos medicamentos C. Regnault, D.S. Dheeman and A. Hochstetter, Microfluidic devices for drug assays, High-Throughput 2018, 7(2), 18 . Atopa ademais aplicacións en campos como sensores, e máis recentemente, bens de consumo. Para isto utilízanse diferentes tecnoloxías e materiais, incluíndo vidro, materiais compostos ou silicio, así como o transporte, mestura e separación de fluídos. Estes procesos poden ocorrer de forma pasiva, por exemplo con estruturas que empregan forzas capilares, ou activas con microbombas hidráulicas, microválvulas e micromesturadores.

 Microfluídica de gotas 
Ao inxectar dous líquidos inmiscibles nun mesmo microcanal fórmase unha interface, ou límite de fase, e baixo certas condicións un dos líquidos pode formar gotas no interior do outro. Esta técnica denominase “microfluídica de gotas”. Neste proceso prodúcense habitualmente secuencias enteiras de gotas. Estas gotas representan microreceptáculos independentes nos que se poden investigar milleiros de reaccións químicas ou procesos biolóxicosMartin, K.; Henkel, T.; Baier, V.; Grodrian, A.; Schön, T.; Roth, M.; Kohler, J. M. & Metze, J. Generation of larger numbers of separated microbial populations by cultivation in segmented-flow microdevices. Lab Chip, 2003, 3, 202–207. Adicionalmente, esta técnica pódese empregar para o procesamento lóxico de informaciónPrakash, M. & Gershenfeld, N. Microfluidic Bubble Logic Science., 2007, 315, 832–835. 

 Notas 

Categoría:Mecánica de fluídos