Para uma descrição completa dos fluidos magnetoreológicos, as suas propriedades reológicas devem ser medidas em vários escoamentos standards. Para escoamentos de corte simples, muitos reómetros são modificados com acessórios apropriados para aplicar um campo magnético, enquanto a deformação de corte
é aplicada instantáneamente. No entanto, as propriedades reológicas em escoamentos extensionais ainda são relativamente novas. O primeiro passo para caracterizar o comportamento de fluidos MR usando o Reómetro Extensional (CaBER) foi feito com a colaboração de um membro da equipa (FJGR) usando um set up com ímãs permanentes, que fornecem apenas um valor para a intensidade do campo magnético. Mais tarde, um novo acessório para adaptação ao CaBER foi desenvolvido com a colaboração do IR. Este dispositivo é capaz de aplicar um campo magnético externo homogêneo com intensidade variável e em duas orientações possíveis, paralelas ou perpendiculares ao escoamento, enquanto o escoamento extensional está a ser aplicado. Poucos estudos relacionados com as propriedades reológicas do sangue sob a ação de campos magnéticos têm sido realizados. Tao e Huang[15] estudaram o efeito da aplicação de um campo magnético na viscosidade do sangue usando um viscosímetro capilar. No entanto, nenhuma informação sobre os módulos viscoelásticos foi obtida. Outras investigações foram realizadas por meio de um reómetro oscilatório. O pequeno campo magnético aplicado 5mT não permitiu observar diferenças significativas nos parâmetros viscoelásticos com e sem a ação do campo magnético. Por outro lado, não foram desenvolvidos estudos de escoamento sanguíneo sob escoamento extensional e com a ação de um campo magnético. Portanto,
há uma falta no estado da arte sobre as propriedades viscoelásticas do sangue total sob escoamentos de corte e extensionais quando são aplicados instantáneamente campos magnéticos.
Para realizar deste projecto, será utilizado sangue humano. As amostras de sangue serão coletadas de voluntários humanos adultos saudáveis sob consentimento informado. A extração
será feita por punção venosa com tubos de plástico a vácuo contendo anticoagulante, e os procedimentos serão implementados em conformidade com a legislação da UE e nacional (EUDirective
2004/23/CE). Após a coleta de sangue, cada amostra será deixada a temperatura ambiente por aproximadamente 10 min para equilibrar a temperatura, após o qual o experimento
vai começar. As amostras de sangue devem ser utilizadas até um máximo de 4 horas após a colheita.
Testes de de corte simples em regime permanente e oscilatório serão realizados utilizando um reômetro rotacional (a ser adquirido por este projeto) com sistema de controle de temperatura Peltier. Para o escoamento de corte estacionário, a amostra de sangue precisa ser agitada durante 30 s a uma taxa de corte de 300 s-1 antes da medição de cada ponto, a fim de promover a homogeneidade da amostra de sangue, de modo que a influência da sedimentação de RBC sobre cada ponto de dados seja reduzida e os resultados obtidos sejam independentes do perfil de medição imposto. A resposta não linear do sangue será analisada por meio de escoamento de corte oscilatório de grande amplitude (LAOS). Para estes testes diferentes amplitudes de deformação de 10, 50 e 100 serão impostas. Todas as medições sob escoamento de corte estacionário e oscilatório devem ser realizadas à temperatura fisiológica de 37ºC. Os mesmos testes experimentais serão realizados sob a influência do campo magnético, variando a sua intensidade.
Os mesmos testes experimentais serão realizados depois sob a influência de um campo magnético, variando a sua intensidade. Neste caso, será utilizada a célula magnetoreológica a ser adquirida por este projeto. O reômetro extensional será usado para avaliar o tempo de relaxamento do sangue e as propriedades extensionais, usando um set up experimental com câmara de alta velocidade. Para aplicar o campo magnético, será utilizado o add-on desenvolvido pelo FJGR e pela IR.
Uma vez que o sangue esteja totalmente caracterizado, os dados experimentais serão ajustados aos modelos reológicos disponíveis na literatura.
Será desenvolvida uma aplicação GUI Matlab que será útil para a comunidade médica eliminando a necessidade de aprender um idioma ou tipo comandos para avaliar a variação das propriedades reológicas do sangue quando um campo magnético é aplicado. |
