Técnica de imagen frugal del flujo capilar a través de polvos de impresión polimérica tridimensionales

La técnica propuesta es un enfoque novedoso, eficiente, frugal y no invasivo para obtener imágenes del flujo fluídico a través de un lecho de polvo empaquetado que produce una alta resolución espacial y temporal. Esta técnica es ventajosa ya que las células de flujo son rentables, reutilizables, pequeñas y fáciles de manejar, lo que ilustra el aspecto dominante de la ciencia frugal. Aprovechar los polvos y confirmar la compactación del polvo es clave para producir una herramienta de diagnóstico reproducible.

Para comenzar, prepare la celda de flujo microfluídico cubriendo la salida con espuma de pera para sellar un extremo del canal para que la celda de flujo vacía pueda llenarse con polvo polimérico. Pegue la regla de papel métrico directamente debajo del canal de flujo. Agite la celda de flujo microfluídico con la espuma de pera y la regla conectadas.

La masa de la celda de flujo es la masa de celda de flujo desempaquetada. Utilice una pipeta de plástico para transferir el polvo. Mientras introduce el polvo en el canal, golpee la celda de flujo al menos cinco veces para compactar el polvo.

Continúe empacando hasta que el polvo llegue al comienzo de la apertura del canal de flujo. Retire el polvo presente en la superficie exterior de la celda de flujo con una toallita empapada en alcohol. Una vez que los polvos estén empacados, inspeccione visualmente la celda de flujo en busca de polvo poco empaquetado.

Si el polvo dentro de la celda de flujo aparece poco empaquetado, golpee la celda de flujo cinco veces más. Si el empaque de polvo parece consistente y compacto, pese la celda de flujo para medir la masa del polvo polimérico. Para evitar inundar el detector de la cámara con demasiada luz, cubra la mesa de luz con un material opaco, como una cubierta impresa en 3D en un filamento negro de ácido poliláctico.

Asegúrese de que el material tenga una abertura del tamaño del microcanal para permitir que la luz ilumine el polvo. Para asegurarse de que la cámara del dispositivo móvil pueda capturar el contraste entre el polvo húmedo y seco, utilice la mesa de luz a una intensidad de luz baja a media. Alinee la cámara en el dispositivo móvil directamente encima de la mesa de luz.

Confirme que la cámara es perpendicular a la parte superior de la mesa de luz. Después de enfocar la cámara en el dispositivo móvil, seleccione el botón de grabación. Añadir 125 microlitros de líquido a la entrada abierta del microcanal con una pipeta.

Registre el flujo durante dos minutos o hasta que todo el polvo esté visiblemente humedecido. Transfiera el archivo de video desde el dispositivo móvil a la computadora para facilitar el acceso. Una vez instalado el software, abra el software del rastreador.

En el menú de archivos, seleccione abrir archivo para cargar el archivo de video transferido en el escritorio de la computadora. Para definir el fotograma inicial y el tamaño del paso, haga clic en el icono de configuración del clip. Luego haga clic en la herramienta de calibración seguida de nueva y seleccione la palanca de calibración.

Para acercar la regla en el video, haga clic derecho en el área para ampliar y seleccione acercar de la lista. Una vez que se haya ampliado adecuadamente, defina el principio y el final de un milímetro en la regla pegada al microcanal y escriba 1 mm para definir la distancia. Haga clic en la herramienta de acceso de coordenadas.

Establezca el origen de los ejes x e y utilizando el fotograma inicial mientras realiza el paso. Para crear una masa de puntos, haga clic en crear. A continuación, seleccione el ratón de punto.

Utilice Mayús más control para cambiar el tamaño del rectángulo. El punto inicial es donde la entrada y el canal se conectan. Haga clic en buscar a continuación un par de veces para verificar que el software está analizando el área correcta.

Si el software funciona correctamente, haga clic en buscar y espere a que el software termine de analizar el video. Los círculos rojos abiertos en la gráfica representan el tiempo exacto y la distancia de la información compilada. En el intervalo de uno a dos segundos, la distancia recorrida por el fluido se ha duplicado.

Durante el intervalo de dos a cinco segundos, la distancia que el fluido ha recorrido también se duplicó. De cinco a 10 segundos, el fluido sigue moviéndose rápidamente. Sin embargo, después de 15 segundos, el caudal disminuye a una velocidad de aproximadamente dos milímetros cada cinco segundos.

Lo más importante que debe recordar al asistir a este procedimiento es compactar sus polvos. El procedimiento se puede realizar para polvos cerámicos y metálicos y tiene un alto potencial para estudios de campo geológicos para rastrear el flujo en sistemas de patrones de paquete. Esta técnica allanó el camino para que los investigadores exploraran superficies modificadas químicamente, así como fluidos cargados con nanopartículas para observar la adhesión de partículas.