Os pesquisadores desenvolvem uma técnica de medição de viscosidade para líquidos e gases
p Figura. Esquema do processo de medição da viscosidade usando a nova técnica. Crédito:Instituto Nacional de Ciência de Materiais
p O NIMS e a Universidade de Harvard desenvolveram em conjunto uma técnica capaz de medir a viscosidade de líquidos e gases usando o mesmo dispositivo. Este dispositivo pode ser usado para identificar fluidos desconhecidos com base em suas viscosidades e pode ser potencialmente usado para analisar fluidos biológicos (por exemplo, respiração e sangue) para monitoramento de saúde e exames médicos. O dispositivo também pode ser usado para investigar as propriedades físicas e as transições de fase de misturas líquido / gás em pesquisas básicas. p Os líquidos variam em viscosidade, e vemos a diferença em nossas vidas diárias. Por exemplo, o mel é muito viscoso enquanto a água é menos viscosa. Contudo, a viscosidade não é uma característica única dos líquidos; os gases também têm viscosidades. Como qualquer fluido, incluindo líquidos e gases, tem sua viscosidade inerente, técnicas para medi-los são muito importantes para a comunidade científica e a indústria. Vários tipos de viscosímetros já estão disponíveis comercialmente e são comumente usados para medir líquidos, enquanto as técnicas de medição da viscosidade gasosa ainda estão sendo pesquisadas. De acordo, nenhum método capaz de medir a viscosidade de líquidos e gases - duas fases de fluido fundamentalmente diferentes - está disponível. O interesse tem crescido nos últimos anos em relação ao desenvolvimento de tecnologias compactas e simples, capazes de medir e identificar líquidos e gases, incluindo medidores de pressão arterial vestíveis e sensores portáteis de odores. Portanto, é desejável desenvolver uma nova técnica de medição de viscosidade compatível com uma gama mais ampla de fluidos.
p Esta equipe de pesquisa fabricou recentemente um dispositivo feito de um material macio chamado polidimetilsiloxano (PDMS) com uma cavidade interna (o microcanal na figura) na qual uma amostra de fluido pode ser injetada. Um strain gage disponível comercialmente foi incorporado logo acima e através do microcanal. Quando um fluido injetado passa pelo microcanal, ele é deformado e, portanto, a deformação é detectada pelo extensômetro. A equipe descobriu que a extensão da deformação se correlaciona com a viscosidade do fluido injetado tanto para líquidos quanto para gases. Usando esta relação correlativa, este dispositivo simples é capaz de medir a viscosidade de qualquer fluido em tempo real com alta sensibilidade.
p Em pesquisas futuras, planejamos medir a viscosidade de vários fluidos biológicos (por exemplo, respiração humana e outros gases biológicos, saliva, urina e sangue) para avaliar a usabilidade deste dispositivo para analisá-los e identificá-los. Nós imaginamos aplicativos de monitoramento de saúde e exames médicos usando este dispositivo. Além disso, estamos considerando uma aplicação de pesquisa básica para este dispositivo; poderia ser usado para medir a viscosidade de fluidos mesmo durante a transição de fase de gás para líquido e vice-versa e a viscosidade de duas fases de líquido / gás em várias formas, como fluxo de bolha, fluxo de lesmas, fluxo anular, e assim por diante.