Controle de vazão em canais microfluídicos através de pressão

dc.contributor.advisorMori, Ricardo Naoki
dc.contributor.authorHerrera, Christhiano da Costa
dc.date.accessioned2017-10-03T21:33:45Z
dc.date.available2017-10-03T21:33:45Z
dc.date.issued26/09/2014
dc.description.abstractEste 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.pt_BR
dc.description.abstract2This work shows the results obtained in the development of three microfluidic circuits with the purpose of obtain a flow control in open loop, allowing the development of some practical applications that depend on this control. The flow generated is achieved by the pressure difference between the inlet and outlet of the system. Ultrashort laser pulses, with few tens of femtoseconds, were used for the machining of microchannels in optical glass (BK7) in the construction of microfluidic circuits. The first system is composed of a BK7 glass substrate containing microchannels, through which circulates the liquid and the flow control is achieved by moving the syringe plungers containing liquid, coupled to microchannels by thin hoses. The movement of these plungers is made by axes with micrometric displacements coupled to stepper motors through a system of pulleys and toothed belts. The second system consists of a BK7 glass substrate containing microchannels, where circulating fluids and the flow control of these fluids is done by a pneumatic solenoid valve coupled to the input of the system allowing or not the passage of pressurized air causing the movement of the fluids. The third system is composed of two BK7 glass substrates containing laser machined microchannels, the first of them, where the fluid circulate is called here “base circuit” and the second which allows controlling the flow of these liquids is called “control circuit”. Between the two substrates is placed one thin film of polydimethylsiloxane (PDMS), a very flexible low cost polymer, whose movement is controlled by a pneumatic solenoid valve coupled at the input of the control circuit, allowing or not the movement of the pressurized liquids contained in the base circuit. The control of the stepper motors of the first system, as well as the solenoid valve of the pressurized air systems are made by the microcontrolled Arduino board.
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.bibliographicCitationHERRERA, Christhiano da Costa. Controle de vazão em canais microfluídicos através de pressão. Orientador: Prof. Dr. Ricardo Naoki Mori.. 2014. 79 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Automação e Controle de Processos) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo, IFSP, 2014. Versão eletrônica.
dc.identifier.urihttp://repo.ifsp.edu.br/123456789/62
dc.publisherIFSP
dc.publisher.campiSÃO PAULO
dc.publisher.programMestrado Profissional em Automação e Controle de Processos
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
dc.rights.urihttp://creativescommons.org/licenses/by-nc-nd/3.o/br/
dc.subject.keywordsmicrofluídica
dc.subject.keywordsusinagem a laser
dc.subject.keywordsBK7
dc.subject.keywordsPDMS
dc.subject.keywordscontrole de vazão
dc.titleControle de vazão em canais microfluídicos através de pressãopt_BR
dc.title.alternativeFlow control in microfluidic channels through pressure
dc.typeTeses e Dissertações
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