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Viernes, 28 abril 2017
Ciencia de los Materiales

Controlar y separar fluidos usando tan solo luz

Un nuevo sistema permite controlar y separar fluidos usando solo luz visible. Podría posibilitar, por ejemplo, el control de la forma en que el agua se mueve sobre una superficie. Este avance podría abrir una puerta hacia mejoras espectaculares en la tecnología de los dispositivos microfluídicos de diagnóstico, cuyos canales y válvulas podrían ser reprogramados en tiempo real, o en aparatos móviles capaces de separar el agua del petróleo en una plataforma petrolífera.

 

El nuevo sistema ha sido desarrollado por el equipo de Kripa Varanasi, Gareth McKinley, Gibum Kwon, Divya Panchanathan y Seyed Mahmoudi, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, así como por Mohammed Gondal, de la Universidad Rey Fahd de Petróleo y Minerales, en Arabia Saudí.

 

El objetivo inicial del proyecto era encontrar formas de separar el petróleo del agua, por ejemplo, para tratar la mezcla espumosa de agua salobre y petróleo crudo producida por ciertos pozos. Cuanto más profundamente estén entremezcladas estas sustancias (cuanto más finas sean las gotas), más difícil es separarlas. A veces se usan métodos electrostáticos, pero estos requieren mucha energía y no funcionan cuando el agua es muy salina, como suele ocurrir. En vez de ello, el equipo exploró el uso de superficies “fotosensibles”, cuyas respuestas al agua pueden ser alteradas mediante la exposición a la luz.

 

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Gracias al nuevo sistema, basta usar luz para controlar la forma en que el agua se mueve sobre una superficie. (Imagen: Jose-Luis Olivares/MIT)

 

Creando superficies cuyas interacciones con el agua (una propiedad conocida como humectabilidad) puedan ser activadas mediante luz, es factible separar directamente el petróleo del agua, haciendo que las gotas individuales de agua se agrupen y se extiendan por la superficie, tal como se ha comprobado en los experimentos. Cuantas más gotas de agua se fusionan, más se separan del petróleo.

 

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