Dissertação

Integrated microfluidic platforms for magnetic separation, mixing, trapping and counting EVALUATED

As partículas superparamagnéticas integram diversos sistemas microfluídicos de separação.Nesta tese,as partículas escolhidas para o sistema de magnetoforese possuem 300,420 e 2800nm de diâmetro e respetivamente, uma susceptibilidade de 5.0x10^(-5),2.4x10^(-2) and 1.7x10^(-2) porque revelam forças magnéticas bastante distintas.O método por elementos finitos foi usado para prever o campo magnético e o comportamento dinâmico das partículas dentro do microcanal.A discretização do sistema foi definida avaliando a variação do campo magnético do espaço, sendo refinada junto da fonte e do microcanal.As simulações de espiras em COMSOL mostraram que o perfil vertical do campo no centro das espiras é adequado para fazer uma concentração indiscriminada de todos os tipos de partículas.Simultaneamente, testes de resistência vs.temperatura das espiras revelaram a necessidade de acoplar um sistema de arrefecimento de modo a minimizar o aquecimento das espiras por efeito de Joule.Na segunda parte do trabalho, a separação foi feita com um íman de NdFeB,que é usado como fonte de campo magnético.As trajetórias das partículas dentro do microcanal foram igualmente simuladas usando o COMSOL,permitindo definir a posição do íman e das saídas de cada partícula.Os resultados revelaram que as partículas com 2800 e 420 nm são desviadas correctamente para as saídas, contrariamente às partículas com 300 nm.O separador magnético com microfluídos poderá ser integrado com um contador magnético.O último capítulo inclui simulações da resposta de sensores magnetoresistivos integrados num chip colocado adjacente aos microcanais de saída do separador.Os sensores magnetoresistivos seriam assim capazes de detetar e discriminar os diferentes tipos de partículas,permitindo qualificar a eficiência do separador magnético.
Superparamagnetismo, Sistemas microfluídicos, Magnetoforese, sensores magnetoresistivos

Junho 6, 2016, 11:0

Publicação

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Orientação

ORIENTADOR

Susana Isabel Pinheiro Cardoso de Freitas

Departamento de Física (DF)

Professor Associado