Tecnología microfluídica, de grande plantas químicas a chips de reducido tamaño

5 micras centro ida 3D

Reducir el tamaño de las instalaciones y el coste de los procesos químicos son algunos de los objetivos de la tecnología microfluídica. En este sentido, el grupo de investigación de Física Estadística de Líquidos de la Universidad de Sevilla está desarrollando un nuevo proyecto bajo el título “Transiciones de Fase y Fluctuaciones en la Adsorción de Fluidos Simples y Complejos sobre Sustratos Microestructurados” con el que pretenden determinar el comportamiento de estos fluidos en contacto con superficies que presentan alguna forma de modelado. De este modo, se pretende descubrir cómo se comportan los líquidos a nivel de micrómetro (millonésima parte de un metro), lo que es esencial si se quiere miniaturizar plantas químicas en dispositivos del tamaño de un chip.

Otra de las aplicaciones de este tipo de investigaciones básicas se encuentra en el desarrollo de nuevos materiales con capacidad hidrofóbica, es decir materiales que repelen el agua o que no se pueden mezclar con ella. “Tomamos como ejemplo el efecto Loto, las hojas de esta flor tienen una propiedad especial debido a una serie de estructuras que impiden que se adhiera cualquier tipo de líquido a su superficie”, comenta el responsable de este proyecto, el profesor de la US José Manuel Romero Enrique.

Entender porqué el agua hierve a 100ºC y no a 1.000 o porqué el hielo flota en el agua, son otras cuestiones que también encuentran su respuesta en el conocimiento de los componentes microscópicos de un líquido y en la forma en la que estos interactúan entre sí.

Este grupo de expertos, que colabora con otros grupos de investigación de la Universidad de Lisboa y del Imperial College de Londres, extrapola estos conceptos físicos a otros sectores emergentes como las nanotecnologías y la industria de cristales líquidos. Estos últimos líquidos cuentan con moléculas que tienden a alinearse de manera paralela. La presencia de sustratos modelados puede alterar este alineamiento y, por tanto, sus propiedades ópticas. En ciertas situaciones, es posible cambiar de alineamiento de manera controlada (por ejemplo, aplicando campos eléctricos), lo que puede tener aplicaciones en pantallas TFT de bajo consumo, añade este investigador.

Más información:

J. M. Romero-Enrique, A. Rodríguez-Rivas, L. F. Rull y A. O. Parry, «A finite-size scaling study of wedge filling transitions in the 3D Ising model», Soft Matter DOI:10.1039/C3SM50207D (2013)http://dx.doi.org/10.1039/C3SM50207D

O. A. Rojas-Gómez y J. M. Romero-Enrique, «Generalized Berreman’s model of the elastic surface free energy of a nematic liquid crystal on a sawtoothed substrate», Physical Review E 86,  041706 (2012)http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevE.86.041706