Imbibición capilar de fluidos No-Newtonianos en papel

EMANUEL ELIZALDE; RAÚL URTEAGA; KARINA PIERPAULI

Santa Fe

Workshop; II Reunión de Microfluídica Argentina; 2015

Los dispositivos analíticos de microfluídica basada en papel (μPADs por sus siglas en inglés) son una nueva clase de dispositivos de diagnóstico de bajo costo, fácil de usar y específicamente diseñados para su uso en países en vías de desarrollo. Esto permite obtener dispositivos de bajo costo con baja inversión de capital y con una alta posibilidad de producción a escala. En un μPAD la muestra, generalmente un fluido biológico, penetra mediante la acción capilar en el papel recorriendo los canales con una dinámica pre-codificada en la geometría de los mismos. La dinámica de imbibición de un fluido Newtoniano en un medio poroso es bien conocida dando lugar a lo que se conoce como modelo de Washburn. Este modelo es ampliamente utilizado para diseñar dispositivos basados en papel, incluyendo algunos donde la dinámica de la imbibición es utilizada como cronómetro. Sin embargo, los fluidos utilizados (sangre, suero, saliva) son reconocidos por sus características no-Newtonianas.El objetivo de este trabajo es estudiar analítica y experimentalmente la imbibición capilar de un fluido no-Newtoniano en cintas de papel estándar utilizadas en microfluídica y comparar los resultados con los obtenidos en microcanales fabricados en obleas de silicio utilizando técnicas estándar de microfabricación en sala limpia. El fluido modelo se pone en contacto con un extremo de la cinta o el microcanal y mediante fotografías se registra la posición del frente de líquido en función del tiempo. Los datos experimentales son analizados con un modelo de fluido tipo ?Ley de potencia? adaptado a medios porosos. Los resultados obtenidos permiten encontrar una estimación del valor del índice de comportamiento de flujo n para el fluido utilizado.