Diodo para fluidos

Nanotecnologia

Diodo para fluidos: um cano onde a água só corre para um lado

Redação do Site Inovação Tecnológica -  30/09/2015

Esquema (esquerda) e protótipo (direita) do diodo para líquidos. [Imagem: Long Li et al. - 10.1103/PhysRevLett.115.134503]

Diodo para líquidos

O diodo é um componente eletrônico fundamental, que permite que a corrente elétrica flua apenas num sentido - acople dois diodos e você terá um transístor.

A novidade agora é a criação de um diodo para fluidos: um componente passivo - que não depende de energia externa para funcionar - que permite que o fluxo líquido caminhe apenas num sentido.

Isto permitirá a manipulação precisa dos fluidos, evitando contaminações no interior dos biochips, impedindo misturas indesejadas entre reagentes dentro de biorreatores e viabilizando a realização de exames de alta especificidade no interior de qualquer dispositivo microfluídico.

A microfluídica é a tecnologia que deu origem aos chamados microlaboratórios, que miniaturizaram a química fina a ponto de colocar laboratórios completos dentro de chips.

Retificação líquida

Para controlar a mistura dos líquidos no interior desses microlaboratórios, hoje se utilizam microválvulas, que são peças mecânicas, que precisam de acionamento elétrico e têm partes móveis que se desgastam.

Long Li, da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong, criou um diodo fluídico totalmente passivo, formado por uma sequência alternada de nanocanais revestidos com materiais hidrofílicos - que atraem os líquidos - e hidrofóbicos - que repelem os líquidos.

O processo de "retificação líquida" resiste a pressões de até 30 atmosferas, o que permitirá a imediata utilização da tecnologia em dispositivos micro e nano-fluídicos - acima dessa pressão, a força do líquido vence a hidrofibicidade dos canais.

O dispositivo também é mais versátil do que o diodo nanofluídico criado para controlar a passagem de íons em solução.

Bibliografia:

Nanofluidic Diode for Simple Fluids without Moving Parts
Long Li, Jingwen Mo, Zhigang Li
Physical Review Letters
Vol.: 115, 134503
DOI: 10.1103/PhysRevLett.115.134503