Este es el primer chip microfluídico hecho de madera contrachapada de abedul

Abhay Andar et al. / Analytical Chemistry, 2019

Científicos estadounidenses han creado un chip microfluídico de madera contrachapada de abedul. En él, se cortaron pequeños huecos utilizando un láser, y luego se aplicó teflón u otro material que evitaba que el líquido penetrara en la madera. Un artículo explicando el proceso ha sido publicado en Analytical Chemistry.

Los dispositivos microfluídicos, como regla, son placas con canales de un ancho del orden de decenas y cientos de micrómetros. Debido a este tamaño, el fluido en este tipo de chips se comporta de manera diferente que en tuberías grandes.

Por ejemplo, generalmente se observa un flujo laminar sin turbulencia en ellos, que, por ejemplo, permite que dos flujos se muevan uno al lado del otro casi sin mezclarse. Esto se debe principalmente a un aumento en la contribución de la resistencia viscosa al comportamiento del flujo debido al tamaño del canal.

Como regla general, los chips microfluídicos están hechos de polímeros o vidrio, en los cuales es relativamente fácil cortar canales delgados, y también es posible observar el flujo de líquido desde todos los lados. Por otro lado, los materiales utilizados junto con los métodos de procesamiento determinan el precio bastante alto de dichos chips, lo que aumenta el costo total de la investigación.

El nuevo chip de madera

Debido a eso, científicos de la Universidad de Maryland en College Park, dirigidos Govind Rao aprendieron a crear chips microfluídicos a partir de un material extremadamente asequible: el contrachapado de abedul. Los investigadores optaron por crear el canal con un láser de dióxido de carbono. Se cargó un modelo de computadora de los canales en una cortadora láser, después de lo cual se quemó canales de un milímetro de ancho en la madera.

Por lo general, los canales microfluídicos tienen un tamaño más pequeño, pero incluso con un tamaño de milímetro, los efectos asociados con la interacción del líquido y la superficie del canal pueden desempeñar un papel dominante; por lo tanto, dicho dispositivo se llama correctamente microfluídico.

Después de crear los canales, los científicos cubrieron la madera con una capa protectora para que el líquido no se filtre. Probaron varios materiales: politetrafluoroetileno (o teflón), metacrilato de polimetilo y acetato de celulosa. Como resultado, los autores se decidieron por el teflón: mostró la menor humectación.

Los científicos han creado varios chips de microfluidos de madera, incluidos aquellos con canales en forma de T e Y. A modo de comparación, crearon chips con la misma forma de canal, pero hechos de polimetacrilato de metilo. En los chips, desde dos ramas, se lanzaron fluidos con un tinte azul o rojo: después de conectar los canales, y los líquidos se movieron a lo largo de un canal, casi sin mezclarse.


Comparación del movimiento de fluidos en canales en forma de T 
Abhay Andar et al. / Analytical Chemistry, 2019
 

Microfluídica

Los autores filmaron los chips y luego analizaron la distribución del color de los cuadros. Los flujos en los chips de ambos materiales se comportaron de manera similar, aunque se observó un cierto cambio en el flujo en el chip de madera con la distancia desde el punto donde se conectan los canales de entrada.

Por lo tanto, los científicos han demostrado que la madera potencialmente recubierta de polímero se puede usar en microfluídica, aunque probablemente sea necesario refinar los métodos para crear canales con un comportamiento más estable.

Anteriormente, los científicos ya habían utilizado materiales inusuales para crear dispositivos microfluídicos. Por ejemplo, el año pasado, científicos estadounidenses crearon una plataforma microfluídica modular a partir de cubos LEGO, cuyos elementos se pueden intercambiar rápidamente simplemente conectando un bloque a otro.
 

Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

Sobre N+1: Es la primera revista online de divulgación científica y tecnológica que permite la reproducción total o parcial de sus contenidos por medios de comunicación, bloggers e influencers, realizando la mención del texto y el enlace a la web: “Esta noticia ha sido publicada originalmente en la revista N+1, ciencia que sumawww.nmas1.org”.

Suscríbete

Déjanos tu mail para recibir nuestro boletín de noticias

La confirmación ha sido enviada a tu correo.