Controle de vazão em canais microfluídicos através de pressão

Data
26/09/2014
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Editor
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP)

Resumo

Este trabalho mostra os resultados obtidos no desenvolvimento de três circuitos microfluídicos, com a finalidade de se obter um controle de vazão em malha aberta, que permitam desenvolver algumas aplicações práticas que dependam deste controle. A vazão gerada é obtida por diferença de pressão entre a entrada e a saída do sistema. Pulsos laser ultracurtos, de poucas dezenas de femtossegundos, foram utilizados para usinagem de microcanais em vidro óptico borosilicato (BK7) na construção dos circuitos microfluídicos. O primeiro sistema é composto de um substrato de vidro BK7 contendo microcanais, por onde circulam os líquidos e o controle de vazão desses líquidos é feito através da movimentação dos êmbolos de seringas contendo os líquidos, acopladas aos microcanais por finas mangueiras. A movimentação desses êmbolos é feita por eixos com deslocamentos micrométricos acoplados a motores de passo através de um sistema de polias e correias dentadas. O segundo sistema é composto de um substrato de vidro BK7 contendo microcanais, por onde circulam os líquidos e o controle de vazão desses líquidos é feito por uma eletroválvula pneumática acoplada na entrada do sistema que permite ou não a passagem de ar pressurizado provocando a movimentação dos fluidos. O terceiro sistema é composto de dois substratos de vidro BK7 contendo microcanais usinados a laser, onde o primeiro deles, por onde circulam os líquidos é aqui denominado de “circuito base” e o segundo que possibilita o controle do fluxo desses líquidos é denominado “circuito de controle”. Entre os dois substratos é utilizada um fina película de polidimetilsiloxano (PDMS), um polímero de baixo custo bastante flexível, cuja movimentação é controlada por uma eletroválvula pneumática acoplada ao circuito de controle permitindo ou não a movimentação dos líquidos pressurizados contidos no circuito base. O controle dos motores de passo do primeiro sistema, bem como da eletroválvula dos sistemas com ar pressurizado são feitos utilizando uma placa microcontrolada do Arduino.


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