microfluidos

Los microfluidos son sistemas en los que el comportamiento de fluids se estudia y aplica a geometrías de tamaño micrométrico. En la microfluídica, los números de Reynolds suelen ser muy bajos, lo que implica un flujo laminar y una dominancia de las fuerzas viscosas frente a las inerciales. Estas condiciones permiten un control preciso de volúmenes de líquido muy pequeños, típicamente desde nanolitros hasta microlitros, y requieren estrategias de diseño para lograr mezcla y reacciones eficaces.

Las tecnologías clave incluyen la microfabricación y la litografía blanda, que permiten crear redes de canales y elementos funcionales en materiales como poli-dimetilsiloxano (PDMS), vidrio o silicio. Los canales suelen medir decenas a cientos de micrómetros de ancho y profundidad. La fabricación también emplea técnicas de grabado, enrollado y, más recientemente, impresión 3D para prototipos y componentes. Los fluidos se controlan mediante bombas o sistemas de presión, y se integran sensores y actuadores para monitoreo y automatización.

Los dispositivos microfluídicos incluyen redes de canales, generadores de gotas, mezcladores, reactores y chips de electroforesis. También es común el concepto de lab-on-a-chip, que integra múltiples funciones analíticas en una única plataforma. Los sistemas pueden operar en modo continuo o en modo de gotas (droplet-based), donde microcápsulas de fluidos independientes permiten encapsulación y procesamiento paralelo.

Las aplicaciones abarcan química analítica, biología y medicina, diagnóstico de punto de atención, ensayo de fármacos, análisis genómico y cultivos celulares en microambientes. La microfluídica facilita el uso reducido de reactivos, temperaturas controladas y alta precisíon, aunque enfrenta desafíos como la formación de burbujas, la contaminación, la interfase con equipos externos y la escalabilidad para producción en serie.