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Modelado de microgravedad utilizando clinorrotación en un entorno microfluídico: un enfoque numérico

Autores: Fernandes, João; Machado, Dara; Minas, Graça; Catarino, Susana O.; Pinho, Diana

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Modelado de microgravedad utilizando clinorrotación en un entorno microfluídico: un enfoque numérico


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Simulación de microgravedad
Dinámica de partículas
Canal microfluídico impulsado por clinostato
Modelo computacional
Trayectorias de partículas
Sedimentación gravitacional

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 24

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La simulación de microgravedad es esencial para estudiar la dinámica de partículas en aplicaciones relacionadas con el espacio donde los efectos gravitacionales tradicionales están ausentes. Este estudio presenta una investigación numérica del comportamiento de partículas en un canal microfluídico impulsado por clinostato, con el objetivo de simular condiciones de microgravedad. Se desarrolló un modelo computacional en COMSOL Multiphysics para analizar el impacto del tamaño del canal, el diámetro de las partículas y la velocidad de rotación en las trayectorias de las partículas y establecer conjuntos de parámetros para asegurar condiciones de microgravedad. Los resultados revelaron que se podían lograr condiciones estables similares a la microgravedad dentro de rangos específicos de parámetros, por ejemplo, radios de canal más grandes que requieren velocidades de rotación más bajas para la suspensión de partículas. Sin embargo, la tendencia al asentamiento gravitacional aumentó con el tamaño de las partículas o bajo velocidades de rotación subóptimas. Estos hallazgos proporcionan información sobre la efectividad de la clinorrotación como método de simulación de microgravedad y establecen una base para optimizar diseños experimentales en la investigación espacial y aplicaciones biomédicas.

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