Microfluídica e pesquisa de aprendizagem em um chip - envolvendo a manipulação de pequenas quantidades de fluidos para executar experimentos miniaturizados em física, química, biologia e medicina - são um campo de pesquisa prolífico. Mas, até aqui, não há muitos exemplos publicados de como ensiná-lo de uma maneira facilmente compreensível para os alunos ou como comunicar os inúmeros avanços significativos no campo para o público de uma maneira relacionável.

Para endereçar isto, no jornal Biomicrofluídica , um grupo de pesquisadores apresenta uma revisão da literatura publicada sobre educação em microfluídica e fornece métodos e sugestões para quem deseja melhorar seus próprios ensinamentos e alcance de microfluídica.

"Educação científica e divulgação são populares agora, e o alcance do público também é cada vez mais importante, porque os impostos financiam uma quantidade significativa de pesquisas, "disse Nicole Pamme, na Universidade de Hull. "Conscientizar o público sobre os avanços científicos é importante para uma boa formulação de políticas nas sociedades democráticas."

Microfluídica é um termo que abrange uma ampla gama de ferramentas usadas para manipular volumes extremamente pequenos de fluidos, variando de atolitros (um quintilionésimo de um litro) a microlitros (um microlitro é um milionésimo de um litro; uma lata de Coca, por exemplo, é 355, 000 microlitros de volume). Esta tecnologia é útil, porque permite aos cientistas miniaturizar experimentos, o que permite menor consumo de produtos químicos e reagentes, volumes de amostra menores, e menor, instrumentação mais portátil.

“Muitos experimentos podem ser realizados de forma mais rápida ou eficiente e com controle preciso das condições locais, o que é impossível de alcançar em grandes placas de petri ou vasos de reação, "disse Darius Rackus, coautor na ETH Zürich. "Um dos objetivos da microfluídica é espelhar a história e os avanços da ciência da computação, passando de salas e instalações dedicadas para computação à miniaturização, computadores de mão que podem ser usados ​​em qualquer lugar para as ciências químicas e da vida. "

O formato microfluídico mais comum são os microcanais, que são sistemas de encanamento essencialmente pequenos com uma largura ou altura de pelo menos 1 a 10 micrômetros. Nesta escala de comprimento, os fluidos têm um número de Reynolds baixo (a razão entre as forças inerciais e viscosas), o que significa que eles exibem fluxo laminar (em oposição ao fluxo turbulento).

"Uma implicação disso é que os fluidos fluindo juntos não se misturam, mas continuam na direção do fluxo, "Rackus disse." Este é um fenômeno útil que muitos pesquisadores capitalizam para controlar com precisão a colocação de fluidos e partículas dentro de um dispositivo microfluídico.

Na revisão do grupo, eles determinaram que a maioria dos exemplos de inclusão da microfluídica no ensino ou divulgação são amplamente divididos em duas categorias:ensino sobre microfluídica ou ensino com microfluídica. Muitos exemplos de ensino sobre microfluídica enfocam a física e a engenharia de sistemas microfluídicos.

"Podem ser demonstrações que explicam conceitos, como comportamento de fluxo ou projetos de design, onde os alunos criam um dispositivo microfluídico para resolver um problema específico, "disse Pamme." Em casos de ensino com microfluídica, encontramos exemplos onde a microfluídica foi usada mais como um meio para um fim no estudo físico, fenômenos químicos ou biológicos. "

O grupo espera que mais exposição dos alunos à microfluídica aumente o interesse no campo multidisciplinar da microfluídica, e, finalmente, levar a mais pesquisadores na área.

"Esperamos que nosso artigo prepare os educadores para incluir a microfluídica em seus currículos - tanto de maneira lúdica quanto séria - e para compartilhar ideias de como envolver os cidadãos sobre o desenvolvimento da medicina e do diagnóstico clínico, análise ambiental, síntese química, que são sustentados por conceitos de engenharia e física, "disse o co-autor Ingmar Rieldel-Kruse, na Universidade de Stanford. "Dados os relatórios limitados da literatura, gostaríamos de encorajar mais compartilhamento - formal ou informal - de idéias e atividades para o ensino de microfluídica. "