Em microtecnologia, um microcanal é um canal com diâmetro hidráulico inferior a 1 mm, geralmente 1–99 μm. Os microcanais são usados no controle de fluidos (ver Microfluídica ), transferência de calor (ver Microtrocador de calor ) e observação da migração celular . Eles são mais eficientes do que suas contrapartes 'macro', devido a uma alta relação área de superfície/volume, mas apresentam uma série de desafios devido ao seu pequeno tamanho. Além disso, seu tamanho diminuto permite a fabricação de matrizes de dispositivos, diminuindo seu custo e permitindo a fabricação de dezenas ou centenas de dispositivos em uma única leva.
Materiais Diferentes tipos de materiais podem ser usados a cada um dos diferentes usos de microcanais. Estas são as três categorias principais:
Substratos poliméricos e de vidro O polimetilmetacrilato (PMMA) é usado como solução para uma ampla gama de dispositivos microfluídicos devido ao seu baixo custo e métodos de fabricação mais fáceis. Elastômeros de silicone podem ser usados em situações em que elasticidade e deformação são necessárias.
Substratos metálicos Os substratos metálicos são frequentemente escolhidos pelas suas propriedades metálicas vantajosas, como a resistência a altas temperaturas e a transferência de calor mais rápida ainda que estejam mais sujeitos à corrosão .
Semicondutores, cerâmicas e compósitos Os materiais cerâmicos permitem a operação em altas temperaturas em comparação com os substratos metálicos e possibilitam a operação em ambientes químicos agressivos nos quais os metais não podem ser usados.
História O conceito de microcanal foi proposto pela primeira vez pelos pesquisadores Tuckerman e Pease dos Laboratórios de Eletrônica de Stanford em 1981. Eles sugeriram um método eficaz para projetar microcanais no fluxo laminar e totalmente desenvolvido.
Usos comuns Os microcanais são amplamente utilizados nas indústrias farmacêutica e bioquímica devido às curtas distâncias de difusão, à maior área interfacial e às maiores taxas de transferência de calor/massa.
Ver também Engenharia de microprocessos Microreator
Referências