Caracterización optofluídica de termoplásticos utilizando silicio poroso

LUISA CENCHA; RAÚL URTEAGA; CLAUDIO BERLI

Merlo, San Luis

Congreso; 100 Reunión Anual de la AFA; 2015

Asociación de Física Argentina

Los materiales porosos nanoestructurados son intensamente estudiados dado que ofrecen diversas posibilidades tanto para llevar a cabo estudios fundamentales como para desarrollar nuevas aplicaciones. Ejemplos de esto son el estudio de los mismos desde el punto de vista de la fot´onica o en cuanto a sus interesantes aplicaciones en el ´area de la detecci´on biol´ogica o qu´ımica. Una caracter´ıstica destacable de estos materiales porosos es que, debido a que sus poros tienen di´ametros del orden de los nan´ometros, al ponerse en contacto con determinado fluido se produce el fen´omeno de llenado espont´aneo de canales impulsado por fuerzas capilares. De esta manera, surge la posibilidad de transportar fluidos sin la necesidad de utilizar un sistema de bombeo externo. En este sentido, es necesario comprender los fen´omenos fluidodin´amicos que tienen lugar dentro de estas estructuras para conocer y controlar el proceso de llenado capilar de las mismas. Si bien el llenado capilar es un fen´omeno yaconocido, actualmente existe un inter´es renovado en esta ´area debido al surgimiento de dispositivos nanoflu´ıdicos y sistemas nanoelectromec´anicos. La t´ecnica de microscop´ıa hologr´afica digital (MHD) permite registrar im´ageneshologr´aficas de la muestra bajo estudio a medida que el fluido ingresa por capilaridad a la estructura porosa. Esto se logra haciendo interferir sobre un sensor CCD o CMOS el frente de onda de luz que atraviesa la muestra con unfrente de onda de referencia. La ventaja principal de la MHD con respecto a otras t´ecnicas, como la microscop´ıa ´optica convencional, radica en la posibilidad de extraer num´ericamente la informaci´on de fase de la luz (coherente) que es transmitida por la muestra punto a punto. La fase est´a directamente relacionada con las variaciones de camino ´optico de la luz al atravesar el medio poroso y, por lo tanto, puede correlacionarse con la cantidad de fluido que ingres´o a la estructura. Una de las caracter´ısticas m´as importantes de la MHD es que, bajo condiciones adecuadas, permite detectar variaciones de camino ´optico de hasta 5 nm. En el presente trabajo se estudi´o el llenado lateral de pel´ıculas autosostenidas de silicio poroso nanoestructurado mediante la t´ecnica de MHD. De esta manera se determin´o la din´amica de llenado de la matriz porosa para distintos tipos de muestras. Los datos obtenidos fueron contrastados con diferentes modelos fluidodin´amicos de llenado capilar y, a partir de los ajustes realizados, se pudo extraer informaci´on acerca de las caracter´ısticas morfol´ogicas de la matriz porosa.