CHAOTIC ADVECTION CHARACTERIZATION IN A 3D MULTIHELICAL MICROFLUIDIC DEVICE USING NUMERICAL INVESTIGATION

A microfluídica é uma tecnologia amplamente utilizada para aplicações biomédicas. Com a fluidodinâmica computacional, simulações numéricas podem ser realizadas para avaliar o processo de mistura de solventes que direciona a formação de nanoestruturas. Nanoestruturas lipídicas, como as nanopartículas lipídicas (LNPs), exigem um processo de mistura rigoroso e eficiente. Nesse sentido, microdispositivos de canais curvos como o dispositivo microfluídico de alta vazão (HFR-MD) podem ser usados para explorar a advecção caótica, um fenômeno de mistura altamente eficiente desencadeado sob certas condições de fluxo. Para uma simulação confiável, um sistema de malha válido é fundamental. Neste trabalho, foi realizado um refinamento de malha usando um esquema de inflation para capturar com precisão os gradientes do perfil de mistura e evitar a difusão numérica, e o estudo do impacto da taxa de fluxo total (TFR) na formação de advecção caótica no HFR-MD. Os resultados mostraram que uma malha otimizada foi alcançada e uma TFR de 5 mL/min desencadeia a mistura com advecção caótica.