Las gotitas o emulsiones se emplean ampliamente en los campos de la administración de fármacos, análisis químico, ensayos biológicos y síntesis de materiales. Las emulsiones se pueden crear utilizando un dispositivo de microfluidos que permite la generación de gotitas de una fase dispersas en una fase inmiscible. A diferencia del proceso de emulsificación a granel, Los dispositivos de microfluidos permiten la generación controlada de gotitas con alta monodispersidad.

Los generadores de gotas de microfluidos se fabrican mediante varios métodos, incluida la fotolitografía, montaje manual de unidades fluídicas e impresión 3-D. Es un desafío lograr un equilibrio entre la facilidad de fabricación de los dispositivos y la complejidad de las emulsiones producidas. Es de gran interés desarrollar un generador de gotas personalizable que pueda producir emulsiones de tamaño y complejidad variables. Dichos dispositivos se pueden emplear para diferentes aplicaciones para producir emulsiones hechas a medida. Para tal fin, investigadores de la Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur (SUTD) desarrollaron un enfoque modular para fabricar generadores de gotas simétricos de microfluidos con distintos módulos de accesorios impresos en 3-D, agujas y tubos.

Se fabricó un solo dispositivo alineando coaxialmente un conector impreso en 3D y una aguja asegurada por tubos elásticos. La fabricación plug-and-play de estos dispositivos permitió una fácil reconfiguración y personalización. Cada módulo del dispositivo se puede modificar individualmente, y se pueden unir fácilmente módulos adicionales para variar el tipo de emulsiones. Se pueden producir gotas de diferentes diámetros cambiando las agujas conectadas al dispositivo, y los investigadores han logrado un diámetro mínimo de 332 ± 10 μm para la aguja de diámetro interno estándar de 60 μm. Los dispositivos se extendieron en direcciones en serie y en paralelo mediante el uso de accesorios apropiados que produjeron emulsiones dobles y partículas de Janus.

"Mediante el uso de accesorios simples y unidades de bajo costo, pudimos crear rápidamente un prototipo del dispositivo de forma plug-and-play. Demostramos la capacidad de personalización de los dispositivos al producir emulsiones simples y complejas al ensamblar varios módulos juntos, ", dijo el profesor asistente del SUTD Michinao Hashimoto.

Este trabajo ha sido publicado en Avances RSC . Sindhu Vijayan, un estudiante de posgrado en SUTD, también participó en este proyecto de investigación.