Microfluidos

La microfluídica es la ciencia de diseñar, fabricar y formular dispositivos y procesos que se ocupan de volúmenes de fluido del orden de nanolitros (simbolizados nl y que representan unidades de 10-9 litros) o picolitros (simbolizados pl y representan unidades de 10-12 litros). ). Los dispositivos en sí tienen dimensiones que van desde milímetros (mm) hasta micrómetros (? M), donde 1? M = 0.001 mm.

El hardware de microfluidos requiere una construcción y un diseño que difieran del hardware de macroescala. Por lo general, no es posible reducir la escala de los dispositivos convencionales y luego esperar que funcionen en aplicaciones de microfluidos. Cuando las dimensiones de un dispositivo o sistema alcanzan un cierto tamaño a medida que la escala se vuelve más pequeña, las partículas de fluido, o partículas suspendidas en el fluido, se vuelven comparables en tamaño con el aparato en sí. Esto altera drásticamente el comportamiento del sistema. La acción capilar cambia la forma en que los fluidos pasan a través de tubos de diámetro microescala, en comparación con los canales macroescala. Además, hay factores desconocidos involucrados, especialmente en lo que respecta a la transferencia de calor a microescala y la transferencia de masa, cuya naturaleza solo puede revelar más investigaciones.

Los volúmenes involucrados en los microfluidos se pueden entender visualizando el tamaño de un recipiente de un litro y luego imaginando fracciones cúbicas de este recipiente. Un litro es un poco más que un cuarto líquido estadounidense. Un cubo que mide 100 mm (un poco menos de cuatro pulgadas) en un borde tiene un volumen de un litro. Imagina un cubo diminuto cuya altura, ancho y profundidad son 1/1000 (0.001) de este tamaño, o 0.1 mm. Este es el tamaño de un pequeño grano de azúcar de mesa; se necesitaría una lupa fuerte para convertirlo en un cubo reconocible. Ese cubo ocuparía 1 nl. Un volumen de 1 pl está representado por un cubo cuya altura, ancho y profundidad son 1/10 (0.1) de la de un cubo de 1 nl. Se necesitaría un microscopio poderoso para resolver eso.

Los sistemas de microfluidos tienen aplicaciones potenciales diversas y generalizadas. Algunos ejemplos de sistemas y procesos que podrían emplear esta tecnología incluyen impresoras de inyección de tinta, equipo de separación de células sanguíneas, ensayos bioquímicos, síntesis química, análisis genético, detección de drogas, electrocromatografía, micromecanizado de superficies, ablación con láser y micromaquinado mecánico. No es sorprendente que la industria médica haya mostrado un gran interés en la tecnología de microfluidos.

Ver también nanotecnología.