Flujo impulsado por presión

En microfluídica , el flujo impulsado por presión es un método para desplazar líquidos en un capilar o canal microfluídico mediante un gradiente de presión . La presión se genera típicamente de forma neumática utilizando gases comprimidos (p. ej., aire, nitrógeno o dióxido de carbono ) o mediante diferencias de presión hidrostática (p. ej., gravedad ). ^{[ 1 ]} Otros mecanismos, como los campos eléctricos o magnéticos , impulsan el flujo de fluidos a través de principios físicos diferentes y no se consideran flujo impulsado por presión.

Se sabe, a partir de la termodinámica , que las magnitudes conjugadas escalan de manera diferente. Se pueden distinguir dos clases: magnitudes intensivas como la temperatura T , la presión P y la cantidad de sustancia N , o magnitudes extensivas como la entropía S , el volumen V y el potencial químico μ . Las magnitudes extensivas escalan con el tamaño del sistema, mientras que las intensivas no. La magnitud presión, por ejemplo, se define como el cociente (diferencial) de dos variables extensivas: p = d E / d V (energía E y volumen V ) y, por lo tanto, es independiente de la escala, ya que los mismos factores de escala que aparecen tanto en el numerador como en el denominador se cancelan. En los microsistemas, surge el problema de que los volúmenes extremadamente pequeños son difíciles de controlar. La razón es el predominio de los efectos superficiales, como las cargas superficiales, las fuerzas de van der Waals y los efectos entrópicos (por ejemplo, la deshumectación debida a superficies rugosas: la restricción en los grados de libertad de las moléculas que penetran dicha superficie es entrópica y más costosa que permanecer en el seno del sistema). Además, el microsistema debe controlarse desde una escala macroscópica humana.