Desarrollan en Universidad de Málaga una tecnología de control de flujos en tres dimensiones con barreras virtuales

MÁLAGA 17 Sep. (EUROPA PRESS) -

Científicos del Departamento de Física Aplicada II de la Universidad de Málaga (UMA) han participado en el diseño de una nueva tecnología que controla fluidos y partículas en tres dimensiones mediante barreras térmicas virtuales generadas con luz.

Estas, denominadas 'barreras optofluídicas reconfigurables', permiten manipular el entorno de forma precisa, rápida y sin contacto, logrando desviar, atrapar o separar partículas sin necesidad de estructuras físicas fijas, según ha explicado la UMA en un comunicado.

Esta investigación, publicada en la revista 'Nature Photonics'. se enmarca dentro del campo de la microfluídica, que estudia y manipula el comportamiento de fluidos en pequeñas cantidades, con dimensiones microscópicas, de la que, junto al equipo del Multiphysics Modeling School (MMS) de la UMA, forman parte el 'Nanophotonic Systems Laboratory' (ETH Zurich) y el Nanoparticle Trapping Laboratory (NanoTLab), de la Universidad de Granada.

Estas barreras han sido desarrolladas mediante gradientes de temperatura inducidos ópticamente. En concreto, se crean al iluminar superficies recubiertas con nanopartículas de oro alargadas (AuNRs), lo que genera estos gradientes de temperatura localizados por conversión fototérmica y el flujo de fluido, utilizando fenómenos como la termo-ósmosis, la termoforesis y la propia convección natural.

"Gracias a que se pueden configurar en tiempo real, esta tecnología puede adaptarse de forma dinámica a tareas como guiar o separar partículas, así como simular entornos bilógicos reales", ha explicado coordinador en la UMA del MMS, y uno de los investigadores de esta investigación Emilio Ruiz Reina, quien ha precisado que "como también permite múltiples funciones, facilita el diseño de herramientas portátiles, rápidas y precisas para, por ejemplo, análisis clínicos, estudios farmacológicos o investigación básica".

En este sentido, el experto ha asegurado que su impacto es directo en la medicina personalizada y la biotecnología y ha destacado que esta solución innovadora "abre la puerta a sistemas lab-on-chip, dispositivos miniaturizados que integran diversas etapas de un laboratorio convencional en un único chip de pocos milímetros, reconfigurables, compactos y altamente eficientes".

Este estudio se ha basado en una metodología híbrida que combina experimentación avanzada con simulaciones numéricas de alta fidelidad. Los modelos computacionales "han permitido predecir el comportamiento térmico y fluídico en geometrías complejas, optimizando el diseño de los experimentos".

"A su vez, los resultados experimentales han servido para validar y refinar los modelos, en un proceso de retroalimentación continua que ha sido clave para alcanzar el nivel de control demostrado", ha concluido el investigador de la UMA.