Modelado y simulación de fenómenos de flujo y transporte en medios porosos integrados a dispositivos de microfluídica

Los dispositivos de microfluídica analíticos basados en papel (μPADs) tienen numerosas ventajas: disponibilidad, bajo costo, autonomía, biocompatibilidad, compatibilidad con reacciones incluyendo especies pre-adsorbidas y potencial de empleo de electroforesis. En las etapas de diseño y optimización de estos dispositivos, son de gran utilidad las simulaciones computacionales. Las simulaciones permiten a los diseñadores de los dispositivos probar diferentes configuraciones, materiales y condiciones de operación de manera virtual, antes de pasar a la fabricación física. Esto no solo ahorra tiempo y recursos, sino que también proporciona una comprensión más profunda del comportamiento de los dispositivos en diferentes situaciones. La principal contribución de esta tesis consiste en el desarrollo, validación y publicación de varias herramientas de software numéricas de código abierto para la simulación de flujo y/o transporte en medios porosos destinadas a la caracterización de sustratos y el prototipado numérico de μPADs. Estas herramientas se pueden usar para predecir comportamientos y resultados, y así optimizar diseños sin necesidad de utilizar prototipos físicos. En conjunto con estas herramientas, se han estudiado, extendido, validado e implementado relaciones constitutivas aplicables al flujo capilar en papel. Las herramientas y modelos originales desarrollados constituyen un aporte significativo a la comunidad científico-tecnológica dedicada a esta temática, el cual se ve reflejado en las publicaciones con referato que compila esta tesis.

GERLERO, Gabriel Santiago