Desenvolvimento de sistemas de bombeamento microfluídicos de fluxo bidirecional

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Desenvolvimento de sistemas de bombeamento microfluídicos de fluxo bidirecional

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dc.contributor.author Rahal, Fábio Adhemar da Silva pt_BR
dc.contributor.other Saul, Cyro Ketzer pt_BR
dc.contributor.other Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia pt_BR
dc.date.accessioned 2012-03-06T12:30:01Z
dc.date.available 2012-03-06T12:30:01Z
dc.date.issued 2012-03-06
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/1884/26930
dc.description.abstract Resumo: A microfluidica desenvolveu-se nas ultimas decadas tendo como uma de suas principais aplicacoes os dispositivos tipo \Lab-on-chip.. O INCT para Diagnosticos em Saude Publica, criado no ano de 2008, iniciou o desenvolvimento de um sistema microfluidico do tipo \Point of Care. para diagnostico rapido de diversas enfermidades. Durante o desenvolvimento desse sistema surgiu a necessidade de dominar e desenvolver tecnicas relacionadas a microfluidica. Nesse contexto o bombeamento de fluidos, que e um dos pontos principais nesse tipo de sistema, foi considerado estrategico e portanto motivou o presente trabalho. Neste trabalho foram desenvolvidos dois modelos de microbombas de deslocamento reciproco empregando valvulas de retencao passivas compostas por esferas. Para a construcao dos dispositivos foi utilizado o Polimetilmetacrilato (PMMA) usinado por ablacao a laser de CO2. Os dispositivos apresentaram uma capacidade de bombeamento de fluido bidirecional, associada a fatores geometricos e posicionais, sendo esse fato inedito na literatura existente. Durante a caracterizacao dos dispositivos foram realizados os testes de pressao maxima, de vazao, assim como os testes necessarios para determinacao de suas curvas caracteristicas. Os parametros avaliados foram: o diametro da camara da esfera (2,1 mm, 2,3 mm e 2,5 mm); o material das esferas utilizadas (isopor, aco, vidro); a tensao e a frequencia, fornecidas ao atuador. A configuracao que apresentou os melhores resultados, no teste de pressao maxima, utilizou uma camara com 2,3 mm de diametro e esferas de vidro apresentando valores maximos de aproximadamente 7200 Pa. Para os resultados dos testes de vazao as esferas de vidro tambem apresentaram os resultados mais satisfatorios, com uma faixa de vazao variando de 0,3 mL/min a 5,8 mL/min. Os valores de tensao de bombeamento utilizados foram de no maximo 30 V em uma faixa de frequencias de 0-70 Hz. Os testes relacionados as curvas caracteristicas da microbomba foram efetuados empregando esferas de vidro e a camara com diametro de 2,3 mm. Os resultados mostraram uma relacao linear entre a vazao fornecida pela microbomba e a pressao externa aplicada na saida da mesma, para valores de tensao abaixo de 10 V. Para tensoes acima de 15 V surge uma nao linearidade que provavelmente esta associada a limitacao do percurso das esferas dentro das camaras. Neste trabalho tambem foram realizadas simulacoes que possibilitaram a obtencao de informacoes complementares a respeito da relacao entre os parametros variaveis da microbomba e o movimento das esferas no interior das camaras (valvulas). Isto tambem permitiu analisar a relacao entre o movimento das esferas e a eficiencia de bombeamento. Com base nos resultados obtidos foi comprovada a capacidade de fornecimento de fluxo bidirecional, assim como potencial da microbomba em questao para aplicacao em sistemas microfluidicos. pt_BR
dc.format.mimetype application/pdf pt_BR
dc.language Português pt_BR
dc.subject Teses pt_BR
dc.title Desenvolvimento de sistemas de bombeamento microfluídicos de fluxo bidirecional pt_BR
dc.type Teses e Dissertações pt_BR

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