Hoje, a pesquisa automatizada é feita com chips microfluídicos que têm aproximadamente o tamanho de um selo postal. Esses minúsculos dispositivos consistem em milhões de partículas microscópicas que são capturadas em gotas de água, e cada gota serve como tubo de ensaio para um único experimento. As gotículas passam por um pequeno canal onde um laser examina cada gota que passa para registrar milhares de resultados experimentais a cada segundo. O problema, porém, é que as gotículas que correm em direção à extremidade estreita do funil podem ficar entupidas e colidir, o que pode atrapalhar os experimentos. “É um problema de trânsito, como múltiplas faixas de carros, todos tentando passar por um pedágio”, disse Sindy Tang, professora associada de engenharia mecânica na Escola de Engenharia de Stanford. Mas seu laboratório demonstrou recentemente como era possível tornar os experimentos de microfluídica muito mais eficientes. Isso foi demonstrado colocando pequenas rotatórias perto da parte inferior do funil, que organizam perfeitamente as gotículas para que possam percorrer o sistema com muito menos colisões. Em um artigo publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences detalhando os resultados, ela e sua equipe, liderada pela ex-estudante de engenharia de Stanford, Alison Bick, descobriram que as fraturas por gotículas eram mil vezes menos comuns no sistema de rotatórias. Os investigadores descobriram que a localização precisa das rotundas ou das rotundas era a variável decisiva: as rotundas que estavam muito longe da saída do funil não afetam o rompimento, mas as rotundas que estavam perto da saída acabam por causar mais colisões e avarias. “Existe um ponto ideal na colocação de rotatórias que minimiza a redução da ruptura no fluxo de gotas”, disse Tang. O uso de rotatórias devidamente posicionadas poderia resultar em um aumento de 300% na eficiência experimental.
Esta tecnologia pode levar a uma forma mais rápida de detectar drogas, bem como a muitos outros benefícios. Por exemplo, as impressoras 3D funcionam de maneira semelhante, pois forçam gotículas de plástico ou alguma outra emulsão através de um bico fino em alta velocidade para construir estruturas gradualmente, camada por camada. Portanto, esta tecnologia pode revelar-se inovadora na impressão 3D. Esta descoberta levou a aplicações que vão além da pesquisa para outros sistemas que envolvem interações entre muitos corpos de tamanho semelhante, desde um grupo de células biológicas até uma ampla variedade de pessoas. Este trabalho também foi apoiado pela National Science Foundation.
