SIMULACIÓN DE LA DISPERSIÓN TRANSVERSAL EN DISPOSITIVOS DE MICROFLUÍDICA BASADOS EN PAPEL

KLER, PABLO A.; BERLI, CLAUDIO L. A.; SCHAUMBURG, FEDERICO

Congreso; ENIEF 2017; 2017

Resumen. El desarrollo de plataformas microfluídicas que integran papel y otros derivados de la celulosaha tenido un notable crecimiento en los últimos cinco años. En efecto, estos soportes son de gran disponibilidady bajo costo, permiten el transporte de fluidos mediante capilaridad, son compatibles con lossistemas biológicos y permiten la adsorción/desorción de moléculas para implementar diversas reaccionesquímicas. Estas ventajas hacen que la microfluídica basada en papel se aplique a sistemas de análisiscada vez más diversos, y por lo tanto se vuelve cada vez más necesaria la optimización de las diferentesoperaciones unitarias que se realizan en los dispositivos. Varias de esas operaciones, notablemente elmezclado, dilución, separación por tamaños y formación de gradientes, tienen un factor común que es eltransporte advectivo-difusivo de especies químicas en la matriz porosa. En este marco, el presente trabajoaborda el modelado y la simulación numérica de la dispersión transversal de especies químicas enun medio poroso. Este estudio básico está dirigido a obtener reglas de escala para el mejor diseño de lasoperaciones mencionadas en microdispositivos basados en papel a través de diferentes aproximacionespara el término de flujo difusivo en la ecuación de transporte. La idea central es apartarse del modeloFickiano clásico de difusión, regido por un coeficiente constante tanto en espacio como en tiempo, propiode la naturaleza química de la sustancia transportada y del solvente, para incluir modelos extraídosde literatura reciente. Estos modelos, son esencialmente sensibles (además de la naturaleza química yamencionada) a las características del medio poroso (permeabilidad, porosidad y ángulo de contacto) ya las características del campo de fluidos para el solvente utilizado. Los modelos se implementarán através de la herramienta OpenFOAM (R) y se utilizarán a los fines de evaluar diseños de generadores degradientes microfluídicos en papel y estimar sus potenciales ventajas frente a generadores desarrolladosen microcanales clásicos.