Name: Dispositivos de microfluidos para la caracterización de procesos de poro-escala acontecimiento en medios porosos para aplicaciones de recuperación de aceite (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-16T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 38 s
Description: Aprende a fabricar dispositivos microfluídicos personalizables para estudiar flujos multifásicos en medios porosos y mejorar métodos de recuperación de petróleo. Esta técnica permite visualizar procesos complejos de manera segura y económica.

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Reconocemos el apoyo financiero de la Rice University Consortium para procesos en medios porosos (Houston, TX, USA).

PRECAUCIÓN: Este protocolo incluye un horno de alta temperatura, productos químicos tóxicos y la luz UV. Por favor lea todas las hojas de datos de seguridad material y seguir las pautas de seguridad química de la institución.
1. dispositivo de diseño
<ol><li>Diseño de un photomask en una aplicación de software de CAD.<ol>
<li>Dibujar un canal rectangular de 3 cm de largo y 0,5 cm de ancho (Figura 1b-arriba a la derecha).</li>
		<li>Crear una matriz de formas cerradas que representan los granos del medio poroso. Nota: Estas formas se denominan mensajes porque se convierten en estructuras tridimensionales durante el proceso de litografía blanda. La forma y el tamaño de los postes deben ser del orden de decenas de micras y con un espacio de diez a cien micras. Múltiples tamaños de poste pueden emplearse para crear heterogeneidad y puede dejar una sección de posts para simular una fractura en los medios de comunicación.</li>
		<li>Dibujar los canales de entrada y salida que son aproximadamente un tercio de igual ancho como la sección de medios porosos. Dibujar un canal del puerto de entrada para actuar como un drenaje.</li>
		<li>Dibuje un cuadro delimitador alrededor de todo el diseño con un mínimo de 1.0 cm de espacio libre desde el diseño. Nota: El área entre el cuadro delimitador y las fronteras del diseño, así como los postes, deben hacerse transparente en el photomask.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Enviar el archivo de CAD a una empresa para CAD alta resolución impresión Nota: Opcional: para un experimento de desplazamiento de espuma, diseñar un generador de espuma de microfluidos (Figura 1a). Repita el paso 1, omitiendo la heterogeneidad del diseño y el cuadro delimitador. Una geometría de flujo de enfoque se recomienda en la entrada antes del diseño de medios porosos. Los espacios de flujo deben ser transparentes en el photomask.</li>
</ol>2. PDMS fabricación del molde
<ol><li>Crear un molde maestro de oblea photoresist-patrón silicio en una sala limpia<ol>
<li>Spin-capa una capa de 20 μm de photoresist sobre una oblea de silicio nuevo a 2.000 rpm durante 30 s.</li>
		<li>Suave, cueza al horno la oblea en un plato caliente en dos incrementos: 65 ° C durante 1 min seguido de 95 ° C durante 3 minutos.</li>
		<li>Utilizar un alineador de máscara para la capa de photoresist del patrón con el diseño de CAD con una dosis constante de 150 mJ/cm2.</li>
		<li>Realizar un post-exposición cueza al horno en una placa caliente en dos incrementos: 65 ° C durante 1 min seguido de 95 ° C durante 3 minutos deje que la oblea se enfríe durante 5 minutos.</li>
		<li>Sumerja la oblea en 100 mL de propileno glicol-metil-éter-acetato en un plato de cristalización de vidrio. Frote suavemente con la mano durante 10 minutos desarrollar el patrón del photoresist. Enjuague con isopropanol y seque la oblea con un chorro de aire seco.</li>
		<li>Duro, cueza al horno la oblea en un plato caliente en dos incrementos: 120 ° C por 5 min seguido de 150 ° C durante 10 minutos deje que la oblea se enfríe durante 15 minutos.</li>
	</ol>
</li>
	<li>PDMS de fundido en el molde principal de oblea de silicio<ol>
<li>Mezclar un total de 30 g del elastómero PDMS y agente endurecedor en una proporción de 5:1 dentro de un envase desechable libre de polvo.</li>
		<li>Desgasificar el PDMS en un desecador de vacío durante 30 minutos.</li>
		<li>Vierta el PDMS en el molde principal de oblea photoresist-patrón silicio en un cristal de 150 mm plato de Petri.</li>
		<li>Coloque la placa de Petri que contiene la oblea y PDMS en un horno de 80 ° C durante 1 hora.</li>
		<li>Retire la placa de Petri del horno y permita que el contenido a temperatura ambiente. Nota: El procedimiento puede hacer una pausa en este punto.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Preparar el molde PDMS para la transferencia del patrón al pegamento óptico<ol>
<li>Cuidadosamente corte el molde PDMS utilizando un bisturí y pelar el molde de la oblea.</li>
		<li>Limpiar y proteger el molde PDMS usando cinta adhesiva transparente. Nota: El procedimiento puede hacer una pausa en este punto.</li>
		<li>Coloque el molde PDMS, patrón-hacia arriba, en la parte inferior de un plástico libre de polvo 60 mm plato de Petri. Permite 10 s para el PDMS para pegarse a la plástica.</li>
		<li>Proteger la superficie de PDMS con cinta de plástico transparente hasta el paso 3.1.1. Nota: Opcional: para hacer que el generador de espuma, repita los pasos 2.1. a través de 2.3.2. para el diseño de generador de espuma.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. fabricación de dispositivo adhesivo óptico
<ol><li>Pegamento óptico fundido en el molde PDMS<ol>
<li>Retire la cinta de la superficie modelada de los PDMS y vierta pegamento óptico en la 150 mm plato de Petri a una profundidad de aproximadamente 0,9 cm sobre la superficie superior del molde PDMS. Retire suavemente las burbujas con cualquier tipo de hisopo de algodón.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Curar el adhesivo óptico bajo UV luz para un total de 40 minutos como se indica en pasos 3.2.1 - 3.2.5 en un sistema de PSD-UV. PRECAUCIÓN: Use protección adecuada cuando se trabaja con luz UV.<ol>
<li>Exponer la placa Petri a la luz UV (254 nm) durante 5 minutos.</li>
		<li>Invertir la placa Petri, tal que la parte inferior se enfrenta ahora a la fuente de UV y exponer la parte de abajo a la luz UV durante 5 minutos.</li>
		<li>Invertir la placa Petri, volver a la posición vertical y volver a exponer la parte superior a la luz durante 5 minutos UV.</li>
		<li>Invertir la placa Petri boca abajo otra vez y volver a exponer la parte inferior a la luz durante 10 minutos UV.</li>
		<li>Invertir la placa Petri a la posición vertical y volver a exponer la parte superior a la luz durante 15 min UV. Nota: El procedimiento de curado en pasos 3.2.1 a 3.2.5 sólo es aplicable cuando se utiliza el aparato de PSD-UV especificado (Tabla de materiales). Los tiempos de curado variará dependiendo de la lámpara específica que se utiliza y el grueso exacto de la capa de adhesivo óptico.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Desmoldar el adhesivo curado óptico PDMS<ol>
<li>Utilice un cúter para romper cuidadosamente el adhesivo óptico fuera el molde de plato de Petri. PRECAUCIÓN: Cuchillas de caja están muy afiladas y pueden cortar fácilmente la carne. Tenga cuidado cuando se trabaja alrededor de los bordes de quebradas de Petri.</li>
		<li>Use un robusto par de tijeras para quitar exceso de pegamento óptico desde el borde del diseño.</li>
		<li>Pele lentamente el molde PDMS del disco adhesivo óptico. Proteger las porciones de modelado de la superficie óptica del adhesivo y la superficie PDMS con cinta transparente.</li>
		<li>Utilizar un punch de biopsia de 1.0 mm para crear entrada, salida y desagüe agujeros. Proteger el adhesivo con motivos óptico con cinta transparente.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Preparar el sustrato<ol>
<li>Dispensar 1 mL de pegamento óptico en un portaobjetos de vidrio nuevo y spin-capa deslizante en dos pasos: 500rpm para 5 s y 4,000 rpm durante 20 s.</li>
		<li>Transferir rápidamente el sustrato para el tratamiento de la luz UV y cura parcialmente la capa delgada de adhesivo óptica bajo UV luz para 30 s.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Enlace óptico adhesivo en el sustrato<ol>
<li>Coloque el molde adhesivo óptico, estampado hacia arriba y el sustrato, recubierto hacia arriba, en un plasma de2 O más limpia. Plasma Limpie la superficie de 20 s en 540 mTorr.</li>
		<li>Presione firmemente las superficies tratadas dos juntos hasta que todos bolsas de aire no deseadas se han minimizado o eliminado.</li>
		<li>Curar completamente el dispositivo bajo luz UV para 20 minutos. PRECAUCIÓN: Para la luz ultravioleta, use protección adecuada tales como bata, guantes, gafas protectoras, etcetera.</li>
		<li>Coloque el dispositivo sobre una placa caliente a 50 ° C por 18 h.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Insertar un segmento largo de 6 pulgadas de polietileno de baja densidad 0,58 mm ID (PE/3) de la tubería en cada uno de los puertos del dispositivo.</li>
	<li>Utilice un epoxi rápida de 5 minutos para fijar el tubo en su lugar. Nota: Opcional: para completar el generador de espuma, repita los pasos del 3.5.1, 3.5.2, 3.6 y 3.7. utilizando el generador de espuma PDMS elenco y un nuevo vidrio diapositiva, en lugar del fundido adhesivo óptico y sustratos preparados, respectivamente.</li>
</ol>4. experimento de desplazamiento de aceite
<ol><li>Prepare el dispositivo de microfluidos para ser reflejada en un microscopio invertido, dotado de una cámara de alta velocidad. Fije el aparato a la platina del microscopio usando cinta adhesiva. Utilizando un objetivo de X 4, se centran en el área de interés (AOI).</li>
	<li>Preparar los fluidos de inyección Nota: Para sistemas de tres fases, un colorante se debe agregar para DESPLAZANTES líquidos para proporcionar contraste de color para análisis de imagen.<ol>
<li>Carga 3 mL de petróleo crudo o de muestra de aceite del modelo en una jeringa de vidrio 10 mL equipada con un 23 calibre industrial punta dispensadora. Sujetar la jeringa en el soporte de la bomba de jeringa y establecer el valor de diámetro apropiado en la configuración de la bomba de jeringa.</li>
		<li>Carga 1 mL del desplazamiento fluido en una jeringa de plástico de 3 mL equipado con un 23 calibre industrial punta dispensadora. Sujetar la jeringa en el soporte de la bomba de jeringa y establecer el valor de diámetro apropiado en la configuración de la bomba de jeringa. Nota: Opcional: para experimentos de generación de espuma, conecte un 10 m largo 25 μm diámetro tubo capilar de cristal a un tanque de gas N2 y la presión del gas al valor deseado para el caudal de gas requerido, obtenidos de una curva de calibración. Permite 10 min para el flujo de gas se equilibren.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Saturar el dispositivo de medios porosos modelo óptico adhesivo con aceite<ol>
<li>Conecte el desplazamiento fluido a la entrada del dispositivo insertando la punta de la aguja en el tubo de PE/3. Nota: Opcional: cuando la espuma se utiliza como la fase de desplazamiento, conecte la jeringa de líquido desplaza a la entrada del generador de espuma. Conecte el tubo de gas para el segundo puerto de entrada en el generador de espuma insertando el tubo capilar en una punta dispensadora industrial calibre 23 y sellado del anillo epoxi rápida. La salida del generador de espuma se conecta a la entrada del dispositivo adhesivo óptico usando un conector calibre 23.</li>
		<li>Conectar la jeringa llena de aceite a la entrada del dispositivo insertando la punta de la aguja en el tubo de PE/3.</li>
		<li>Comience a fluir el aceite en el orificio de salida del dispositivo óptico adhesivo a 2 mL/h mientras que al mismo tiempo que fluye el fluido desplazador en el puerto de entrada de 0,8 mL/h tal que los dos fluidos fluyen hacia fuera el puerto de drenaje. El líquido desplaza no debe entrar los medios porosos. Recoger el eluido en un frasco de vidrio de 20 mL.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Comenzar a filmar la AOI en el dispositivo de medio poroso a una velocidad lo suficientemente rápido para capturar los fenómenos deseados. Una velocidad típica es de 50 fps. Capturar una imagen fija de la zona saturada de aceite 100%.</li>
	<li>Rápidamente y al mismo tiempo cortar la tubería de PE/3 que está fluyendo en el aceite con unas tijeras mientras apriete el tubo con una abrazadera de carpeta de 5 cm.</li>
	<li>Permiten el desplazamiento fluido invadir el dispositivo hasta que el desplazamiento de aceite alcanza el estado estacionario o la cámara se queda sin memoria.</li>
</ol>5. imagen y análisis de datos
<ol><li>Utiliza un software de análisis de imágenes como imagen J o utilice la caja de herramientas de análisis de imagen en MATLAB para analizar las imágenes del experimento.<ol>
<li>La imagen del canal saturado de aceite 100%, calcular la porosidad en unidades de % para medios porosos AOI.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Calcular el volumen de poro utilizando la siguiente ecuación: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56592/56592eq1.jpg">
</li>
	<li>Utilizar software de análisis de imagen para determinar la saturación de aceite como una fracción del espacio total del flujo, en cada fotograma de las imágenes del experimento. Para experimentos de desplazamiento de la fase dos, la saturación desplazamiento de fase en cada fotograma puede calcularse como: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/56592/56592eq2.jpg">
</li>
	<li>Preparar un diagrama de saturación de aceite en % vs poro volúmenes de líquido inyectado Nota: Opcional: para trifásicos sistemas como los de los experimentos de desplazamiento de espuma, usar la caja de herramientas de análisis de imagen MATLAB para categorizar cada fase desplaza por color usando el rango característico de RGB para cada fase. Preparar un diagrama que muestra las saturaciones de las tres fases con volúmenes de poro inyectado.</li>
</ol>

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</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Este protocolo para el estudio de procesos de recuperación de aceite en micromodels adhesivo óptico consigue un equilibrio entre la robustez de micromodels no poliméricos, tales como vidrio o silicio y la fabricación fácil de dispositivos microfluídicos PDMS. A diferencia de micromodels de vidrio o pegamento óptico, dispositivos PDMS carecen de resistencia a la luz las especies orgánicas. PDMS micromodels no son ideales para muchos experimentos porque las superficies de estos dispositivos tienen propiedades humectantes i...

El propósito de este método es visualizar y analizar interacciones fluidas multifásica, varios componentes y dinámica de la escala de poro complejo en medios porosos. Flujo y transporte en medios porosos han sido de interés durante muchos años porque estos sistemas son aplicables a diversos procesos subsuperficiales como la recuperación del petróleo, remediación del acuífero y de1,fracturamiento hidráulico2, 3 , 4 , 5. usando micromodels imitar estas estructuras complejas de poros, perspectivas únicas son ganados por visualizar eventos dinámicos a nivel de poro entre las fases líquidas y media6,7,8 ,9,10,11.
La fabricación de tradicional micromodels basados en sílice es caro, lento y difícil, pero construir micromodels pegamento óptico ofrece una relativamente barata, rápida y fácil alternativa12,13, 14,15. En comparación con otros micromodels basados en polímeros, pegamento óptico exhibe propiedades de adherencia de soldadura superficial más estables. Por ejemplo, superficies de micromodel polydimethylsiloxane (PDMS) se convertirá rápidamente en hidrofóbicas en el transcurso de un experimento típico desplazamiento de16. Además, módulo de Young de PDMS es 2,5 MPa mientras que la de pegamento óptico es 325 MPa13,17,18. Por lo tanto, pegamento óptico es menos propensa a presión inducida por la falta deformación y canal. Lo importante, el adhesivo curado óptico es mucho más resistente a los inflamación por componentes orgánicos de bajo peso molecular, que permite experimentos con petróleo y solventes ligeros para ser llevado a cabo18. En general, óptica adhesivo es una alternativa superior a PDMS para estudios de desplazamiento con petróleo crudo cuando micromodels basados en sílice son prohibitivamente complejos o caros y altos estudios de temperatura y presión no son necesarios.
El protocolo descrito en esta publicación proporciona las instrucciones paso a paso fabricación de micromodels adhesivo óptico e informes los trucos sutiles que aseguran el éxito en la manipulación de pequeñas cantidades de líquidos. En primer lugar se describe el diseño y fabricación de óptica micromodels base adhesiva con Litografía blanda. Entonces, la estrategia de desplazamiento de líquido se da por las tasas de flujo bajas que son comúnmente inalcanzables con controladores de flujo másico. A continuación, un resultado experimental representativo se da como un ejemplo. Este experimento revela espuma desestabilización y propagación comportamiento en presencia de petróleo crudo y medios porosos heterogéneos. Por último, análisis de datos y procesamiento de imagen típica se divulga.
El método proporciona aquí es apropiado para aplicaciones de visualización con flujo multifásico y las interacciones en espacios confinados con microcanales. Específicamente, este método está optimizado para resoluciones de micro-característica característica mayores de 5 y menos de 700 μm. típico caudales son del orden de 0.1 a 1 mL/h. En estudios de petróleo crudo o luz desplazamiento de solvente por fluidos acuosos o gaseosos del orden de los parámetros optimizados en el ambiente, este protocolo debe ser apropiado.

<table><tbody><tr><td>3 mL Jeringa Leur-Lok</td><td>Fischer Scientific</td><td>14-823-435</td><td></td></tr><tr><td>10 mL Jeringa de vidrio</td><td>Fischer Scientific</td><td>1482698G</td><td></td></tr><tr><td>Photomask</td><td>CAD/Art Services</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Oblea de silicio</td><td>University Wafer</td><td>452</td><td></td></tr><tr><td>Propilen-Glicol-Metil-Éter-Acetato&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>484431-4L</td><td></td></tr><tr><td>Placa de Petri de Vidrio de 150 mm</td><td>Carolina Biological Supply</td><td>#721134</td><td></td></tr><tr><td>Placa de Petri de Plástico de 60 mm</td><td>Carolina Biological Supply</td><td>#741246</td><td></td></tr><tr><td>Alineador de Mascarillas</td><td>EV Group</td><td>EVG 620</td><td></td></tr><tr><td>Punzón de Biopsia de 1 mm</td><td>Miltex, Plainsboro, NJ</td><td>69031-01</td><td></td></tr><tr><td>Punta de dispensación industrial CML</td><td>Supply</td><td>Calibre 23</td><td></td></tr><tr><td>Microscopio invertido</td><td>Olympus</td><td>IX-71</td><td></td></tr><tr><td>Sistema de plasma</td><td>Harrick Plasma</td><td>PDC-32G</td><td>Limpiador de plasma</td></tr><tr><td>Polidimehtylsiloxane (PDMS)</td><td>Dow Corning, Midland, MI</td><td>SYLGARD 184</td><td></td></tr><tr><td>Norland Optical Adhesive 81 (NOA81) o (OA)</td><td>Norland Products Inc.</td><td>8116</td><td>Adhesivo óptico</td></tr><tr><td>Quick-set Epoxy Fisher</td><td>Scientific</td><td>4001</td><td></td></tr><tr><td>Portaobjetos de vidrio</td><td>Globe Scientic Inc.</td><td>1321</td><td></td></tr><tr><td>SU-8 2015 Fotorresistencia</td><td>MicroChem</td><td>SU-8 2015</td><td>Fotorresistencia</td></tr><tr><td>Bomba de jeringa</td><td>Harvard Apparatus</td><td>Fusion 400</td><td></td></tr><tr><td>Tubo capilar de vidrio</td><td>SGE Ciencia analítica</td><td>1154710C</td><td></td></tr> Cámara <tr><td>de alta velocidad</td><td>Investigación de visión</td><td>V 4.3</td><td></td></tr><tr><td>Tubería de polietileno</td><td>Scientific Commodities Inc.</td><td>#BB31695-PE/3</td><td></td></tr></tbody></table>

dispositivos de microfluidos para la caracterización de procesos de poro-escala acontecimiento en medios porosos para aplicaciones de recuperación de aceite

Microfluidic Devices for Characterizing Pore-scale Event Processes in Porous Media for Oil Recovery Applications

Dispositivos microfluídicos son versátiles herramientas para el estudio de los procesos de transporte en una escala microscópica. Existe una demanda de dispositivos microfluídicos componentes son resistentes a la baja de peso molecular de aceite, a diferencia de los dispositivos tradicionales de polidimetilsiloxano (PDMS). Aquí, demostramos un método fácil para hacer un dispositivo con esta característica, y utilizamos el producto de este protocolo para examinar los mecanismos de la escala de poro por que crudo se recupera de la espuma. Un patrón primero se diseña utilizando el software de diseño asistido por ordenador (CAD) e imprimir en una transparencia con una impresora de alta resolución. Este patrón es trasladado a una fotoprotección mediante un procedimiento de litografía. PDMS es fundido en el patrón, curado en un horno y eliminados para obtener un molde. Un polímero reticulación tiol-ene, de uso general como pegamento óptico (OA), luego se vierte sobre el molde y curado bajo la luz ultravioleta. El molde PDMS se pela lejos el elenco pegamento óptico. Luego se prepara un sustrato de vidrio, y las dos mitades del aparato están unidas entre sí. Dispositivos ópticos de pegamento son más robustos que los tradicionales dispositivos de microfluidos PDMS. La estructura de epoxi es resistente a los inflamación por muchos solventes orgánicos, que abre nuevas posibilidades para experimentos con luz líquidos orgánicos. Además, el comportamiento de la humectabilidad superficial de estos dispositivos es más estable que el de PDMS. La construcción de dispositivos microfluídicos adhesivo óptico es simple, pero requiere progresivamente más esfuerzo que la fabricación de dispositivos basados en PDMS. También, aunque dispositivos adhesivos ópticos son estables en líquidos orgánicos, pueden exhibir fuerza de adherencia reducida después de un largo tiempo. Dispositivos microfluídicos adhesivo óptico se pueden hacer en geometrías que actúan como micromodels 2-D para medios porosos. Estos dispositivos se aplican en el estudio de desplazamiento de aceite para mejorar nuestra comprensión de los mecanismos de la escala de poro involucrados en la remediación de acuíferos y la recuperación mejorada del petróleo.

En este experimento ejemplo, espuma acuosa se utiliza para desplazar el crudo de Oriente Medio (viscosidad 5,4 cP) y gravedad API de 40 ° en un medio poroso heterogéneo con contraste de capas de permeabilidad. Un generador de espuma PDMS está conectado a un óptico micromodel adhesivo que previamente estaba completamente saturada con petróleo crudo. Figura 1a se muestra el diseño CAD de la fotomáscara para el PDMS espuma generador, la oblea de silicio con dibu...

El objetivo de este procedimiento es fácil y rápidamente producir un dispositivo de microfluidos con geometría adaptable y resistencia a los inflamación por fluidos orgánicos para estudios de recuperación de aceite. Un molde de polidimetilsiloxano se generan por primera vez y luego utilizado para el dispositivo basado en epoxy. Se divulga un estudio representativo del desplazamiento.

Dispositivos de microfluidos para la caracterización de procesos de poro-escala acontecimiento en medios porosos para aplicaciones de recuperación de aceite

Microfluidic devices are versatile tools for studying transport processes at a microscopic scale. A demand exists for microfluidic devices that are ...

El objetivo general de este procedimiento es producir rápidamente un dispositivo microfluídico con geometría personalizable para su uso en estudios de recuperación de petróleo. Este método nos permite poder estudiar flujos multifásicos en medios porosos. Mediante el uso de sistemas microfluídicos para poder visualizar realmente estos tipos de flujos complejos, podemos diseñar mejores métodos mejorados de recuperación de petróleo para sistemas de yacimientos a gran escala.La principal ventaja de esta técnica es que nos permite recopilar rápidamente datos y diferentes métodos mejorados de recuperación de petróleo de una manera segura y rentable. Este método puede proporcionar información sobre los mecanismos mejorados de recuperación de petróleo. También se puede aplicar a otros sistemas como el secuestro de CO2 y la remediación de acuíferos.Para empezar, diseñe una máscara fotográfica que consista en un canal rectangular lleno de una serie de publicaciones utilizando software CAD. Exponga este patrón en una oblea de silicona recubierta con 20 micras de fotorresistencia. Y use este maestro para crear un molde PDMS como se describe en el protocolo de texto adjunto.Coloque el patrón de

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Dispositivos de microfluídica se puede utilizar para visualizar procesos naturales complejos en tiempo real y en las escalas físicas adecuadas. Hemos desarrollado un sencillo dispositivo de microfluidos que imita las características clave de los medios porosos naturales para el estudio del crecimiento y el transporte de bacterias en el subsuelo.

Ventana en un micromundo: Sistemas sencillos de microfluidos para el estudio de transporte de microbios en medios porosos

Fuente: Scheidweiler, D., et al. Combinar dispositivos fluídicos con microscopía y citometría de flujo para estudiar el transporte microbiano en medios porosos a escalas espaciales. J. Vis. Exp. (2020).Este vídeo demuestra el uso de un dispositivo microfluídico para cuantificar la motilidad bacteriana a través de una matriz porosa compuesta por pilares dispuestos aleatoriamente. Se introducen bacterias marcadas con fluorescencia en el dispositivo, se fotografían mediante microscopía a medida...

Evaluación de la motilidad bacteriana utilizando un dispositivo microfluídico

Fuente: Kurz, D. L., et al. Plataforma microfluídica para estudiar el biobloqueo en medios porosos. J. Vis. Exp. (2022)El vídeo demuestra el uso de un dispositivo microfluídico para estudiar la formación de biopelículas. Se introduce una suspensión bacteriana en el microcanal, seguida de incubación para permitir el desarrollo de biofilm. Luego se reanuda el flujo y se utiliza la monitorización de la presión junto con la imagen para detectar la formación de biofilm y la obstrucción de los poros...

Un dispositivo microfluídico para imágenes en tiempo real y seguimiento de presión durante la formación de biopelículas

Presentamos una metodología para la obtención de imágenes de múltiples fases del fluido en condiciones de yacimiento mediante el uso de microtomografía de rayos X. Mostramos algunos resultados representativos de atrapamiento capilar en una muestra de roca carbonatada.

Imaging Embalse Condición Pore escala de múltiples fases fluidas Usando Microtomografía de rayos X

Sincrotrón tomografía rápida se utilizó para la imagen de forma dinámica disolución de la caliza en presencia de CO 2 saturada con salmuera a condiciones de yacimiento. 100 lecturas se tomaron a una resolución 6,1 m durante un período de 2 h.

Dinámica de los poros a escala embalse condición de imagen de la Reacción en carbonatos Uso de Sincrotrón Tomografía rápida

Demostramos la fabricación y el uso de un dispositivo de microfluidos que permite múltiples partículas seguimiento medidas de microrheology para estudiar los efectos reológicos de transiciones de fase repetidos sobre materia blanda.

La combinación de la microfluídica y Microrheology para determinar las propiedades reológicas de materia blanda durante las transiciones de fase repetido

Este protocolo se presenta para caracterizar las condiciones del complejo humectante de un opaco medio poroso (roca de yacimiento de hidrocarburos) utilizando imágenes tridimensionales obtenidas por microtomografía de rayos x en las condiciones subsuperficiales.

Proyección de imagen de escala de poro y caracterización de hidrocarburos depósito Roca mojabilidad en condiciones subsuperficiales mediante microtomografía de rayos x

Las curvas innovadoras (BTC) son herramientas eficientes para estudiar el transporte de bacterias en medios porosos. Aquí introducimos herramientas basadas en dispositivos fluidos en combinación con microscopía y conteo citométrico de flujo para obtener BTC.

Combinación de dispositivos fluidos con microscopía y citometría de flujo para estudiar el transporte microbiano en medios porosos a través de escalas espaciales

Este artículo describe un protocolo junto con un estudio comparativo de dos técnicas de fabricación microfluídica, a saber, fotolitografía/grabado húmedo/enlace térmico y grabado selectivo inducido por láser (SLE), que son adecuadas para condiciones de alta presión. Estas técnicas constituyen plataformas que permiten la observación directa del flujo de fluidos en medios permeables suplentes y sistemas fracturados en condiciones de depósito.

Técnicas de fabricación microfluídica para pruebas de alta presión de transporte de espuma de CO2 supercrítico supercrítico a microescala en depósitos no convencionales fracturados

Se describe un perfilador de microdiálisis para muestrear solutos de agua de poro disueltos a través de una interfaz suelo-agua oxico-anóxica in situ con una perturbación mínima. Este dispositivo está diseñado para capturar cambios rápidos en los perfiles de concentración-profundidad inducidos por perturbaciones en la interfaz suelo-agua y más allá.

Muestreo de soluto disuelto a través de una interfaz suelo-agua óxica-anóxica utilizando perfiladores de microdiálisis

El presente protocolo describe una plataforma microfluídica para estudiar el desarrollo de biopelículas en medios porosos cuasi-2D mediante la combinación de imágenes de microscopía de alta resolución con mediciones simultáneas de diferencia de presión. La plataforma cuantifica la influencia del tamaño de poro y las tasas de flujo de fluidos en medios porosos en la bioobstrucción.

Una plataforma microfluídica para estudiar la bioobstrucción en medios porosos

Aprende a fabricar dispositivos microfluídicos personalizables para estudiar flujos multifásicos en medios porosos y mejorar métodos de recuperación de petróleo. Esta técnica permite visualizar procesos complejos de manera segura y económica.

Dispositivos de microfluidos para la caracterización de procesos de poro-escala acontecimiento en medios porosos para aplicaciones de recuperación de aceite (Video) | JoVE Journal

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