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Type: TESE
Title: Modelagem de microbomba peristaltica de elastomero usando a tecnica de analogias eletro-mecanicas
Title Alternative: Modeling peristaltic micropump with electro-mechanical analogies
Author: Espindola, Alexey Marques
Advisor: Ferreira, Luiz Otavio Saraiva, 1956-
Abstract: Resumo: Os sistemas microfluidicos estão evoluindo rapidamente, encontrando vastas aplicações na mais diversas áreas do conhecimento. Os Lab-on-Chips, LOCs, são dispositivos capazes de realizar análises químicas e bioquímicas em um único chip. Este dispositivo pode causar grande impacto no mercado de análises laboratoriais, por este motivo vem ganhando grande atenção Para realizar estas análises os LOCs necessitam de microbombas capazes de transportar quantidades ínfimas de fluidos em seus canais de maneira acurada e uniforme. Desta forma, o interesse em modelar e fabricar microbombas tomou-se uma área fértil para a pesquisa. Neste trabalho foi desenvolvida a modelagem de uma microbomba peristáltica de elastõmero, tipo de bomba mais conveniente para Lab-on-Chips, utilizando a técnica de analogias eletro-mecânicas que consiste em representar um dispositivo por um circuito elétrico equivalente. As análises das simulações podem ser realizadas usando programas de análise de circuitos elétricos. Dois modelos foram apresentados neste trabalho. O primeiro é a reprodução do modelo de bomba criado por Jacques Goulpeau, em que o modelo de uma válvula é extrapolando para toda a microbomba. O segundo contém o circuito elétrico equivalente da bomba completa mostrando a interações entre suas partes. Os resultados mostram que o comportamento da microbomba não pode ser completamente descrito pelo modelo extrapolado a partir de uma válvula, devido às interações entre três válvulas. As simulações do circuito equivalente da bomba completa mostraram que os efeitos das interações entre as válvulas explicam claramente a diferença entre a vazão prevista pelo modelo de Goulpeau e os dados experimentais por ele obtidos, sendo possível ajustar o modelo aos dados experimentais

Abstract: Microfluidies systems are growing rapidly, finding a large nwnber of applications in many fields. Lab-on-ehips, LOC, are deviees that ean perform ehemical and biochemical analyses in a ehip. This device ean cause high impact on laboratorial analyses market, and then it is gaining large attention. In order to execute these analyses on LOC, mieropumps are necessary to transport a tiny quantity of fluid between the channeIs with accuracy and uniformity. Thus, the interests of modeling and fabrication mieropwnps are increasing and become a fertile research field. The goal of this work were a modeling of elastomer peristaltic micropwnp, the most suitable pwnp for LOCs, using the electro- mechanical analogy technique that consist in represent the device in a electrical equivalent networks. Then the simulation analyses can be done on electrical simulation tools. Two models were presented in this work. The first is reproduction of the pwnp model made by Jacques Goulpeau et aI., where the valve model is extrapolated to the whole mieropwnp. The second contains the electrical equivalent circuit that represents the whole device showing the interactions between its eomponents. The results showed that micropump behavior eouldn't completely deseribe by the extrapolated model ftom a valve, because the interactions between the three valves. The simulations of electrical equivalent eircuit of the whole pwnp showed that the interaction between the valves explain the difference between of flow rate foreseen by Goulpeau model and his experimental data, being possible to adjust the model to the experimental data
Subject: Modelagem de dados
Modelos matemáticos
Analogias eletromecânicas
Micromecânica
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2006
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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