Flujos de fluidos en bioingeniería: aportes del GBC de la FI – UNER

JOSÉ DI PAOLO; DIEGO M. CAMPANA; SEBASTIÁN UBAL; MARCELO E. BERLI

Santa Fe

Congreso; X Reunión sobre Recientes Avances en Física de Fluidos y sus Aplicaciones (FLUIDOS 2008); 2008

INTEC (UNL-CONICET)

La Mecánica de Fluidos impacta en amplios campos de la ciencia y la tecnología, y la Bioingeniería (o Ingeniería Biomédica) no es la excepción. Flujos viscosos o turbulentos en canales de compleja geometría abundan en el cuerpo humano y en muchos dispositivos de asistencia, diagnóstico y/o tratamiento.El Grupo Biomecánica Computacional ha desplegado su interés en el análisis computacional de fenómenos donde la interacción fluido – estructura juega un rol dominante en los mismos. Particularmente, los flujos de lubricación en el contacto entre elementos de prótesis de rodilla y los flujos sanguíneos en arterias de pequeño diámetro, han sido investigados a través de modelos dado que por la pequeña escala geométrica se dificultan las mediciones.En los primeros, debido a que una de las fronteras que confinan el flujo se deforma por la acción de éste, y el dominio donde deben resolverse las ecuaciones es desconocido, los modelos representativos resultan altamente no lineales y requieren una implementación ad hoc de un algoritmo iterativo de Newton actuando sobre las ecuaciones discretizadas por elementos finitos. Esta metodología ha permitido predecir relaciones óptimas entre rigidez y características porosas de cartílagos artificiales para reducir el desgaste por fatiga y abrasión que son frecuentes en las prótesis comerciales.En los segundos se ha cuantificado la influencia del tamaño de los catéteres en sus propios registros cuando se utilizan para mediciones de caídas de presión en tramos de arterias coronarias parcialmente obstruidas. Este análisis ha permitido predecir un diámetro máximo para los catéteres, de manera que sus registros posean una desviación admisible.En el marco de las hipótesis que los sustentan, tanto los resultados sobre modelos de prótesis de rodilla como los de flujo en arterias parcialmente obstruidas con catéteres, podrían servir como insumos para el desarrollo de implantes más duraderos y elementos de medición de parámetros de flujo más precisos.