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Bomba de jeringa LAMBDA VIT-FIT-HP para producir gotas de microfluidos

Inyección de aceite con la bomba de jeringa LAMBDA VIT-FIT-HP para estudiar la generación de gotas en un microcanal.

Inyección de aceite con la bomba de jeringa LAMBDA VIT-FIT-HP para estudiar la generación de gotas en un microcanal.

Los microfluidos son un campo científico multidisciplinar que abarca la investigación en física, química, medicina, ingeniería biomédica, ciencia de los materiales y biología. La microfluídica basada en gotas se genera con fluidos en fases inmiscibles que fluyen dentro de microcanales. El caudal de estos fluidos suele controlarse con bombas de jeringa.

Investigadores de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica de la Universidad Tecnológica de Shahrood (Irán) diseñaron un experimento multidisciplinar para predecir el tamaño de las gotas utilizando un complejo modelado matemático de flujos, trabajos experimentales avanzados sobre generación de gotas y un modelo ANFIS (sistema de inferencia difusa neuronal adaptativo).

Configuración del flujo para la formación de gotas

La configuración utilizada para crear las gotas fue la unión de enfoque de flujo. La fase dispersa, agua destilada, fluye desde un canal y la fase continua, aceite mineral, se inyecta con la bomba de jeringa LAMBDA VIT-FIT-HP desde otros dos canales que son perpendiculares al flujo de la fase discreta. La Figura 1 muestra el diagrama esquemático de la generación de gotas.

  

Figura 1. Diagrama esquemático de la generación de gotas que consta de dos bombas de jeringa, un microscopio digital para la detección del tamaño y un microcanal de PDMS. Mottaghi, S., Nazari, M., Fattahi, S.M. et al. Predicción del tamaño de las gotas en un dispositivo de enfoque de flujo microfluídico mediante un sistema de inferencia difusa basado en una red adaptativa. Biomed Microdevices 22, 61 (2020). 

 

Los resultados mostraron que la diferencia máxima entre los datos numéricos y los valores experimentales eran inferiores al 5%, lo que indica que los diámetros de las gotas estaban en buena concordancia con la prueba experimental. El modelo predictivo diseñado con ANFIS demostró su validez con un coeficiente de determinación igual a 0,92, que puede considerarse aceptable con respecto a la elevada no linealidad del sistema real (Mottaghi et al. 2020).

 

Bomba de jeringa programable polivalente - LAMBDA VIT-FIT-HP para la inyección de aceite como fase continua en un sistema microfluídico basado en gotas

 

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Palabras clave: Bomba de jeringa VIT-FIT-HP, generación de gotas, microfluídica, unión de enfoque de flujo.

REFERENCIAS

  • Mottaghi, S., Nazari, M., Fattahi, S.M. et al. Droplet size prediction in a microfluidic flow focusing device using an adaptive network based fuzzy inference system. Biomed Microdevices 22, 61 (2020). doi.org/10.1007/s10544-020-00513-4
  • Microfluidics: Fundamentals, Devices, and Applications. Yujun Song, Daojian Cheng, Liang Zhao. John Wiley & Sons. 2018.