Aprisionamento de micropartículas em feixes acústicos superfocalizados

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Lima, Everton Brito de
• Orientador(a): Andrade, José Henrique Araújo Lopes de
• Banca de defesa: Brandão Filho, Paulo César Aguiar , Leão Neto, José Pereira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Alagoas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Pinças acústicas; Força de radiação acústica; Método dos elementos finitos; Acoustic tweezers; Acoustic radiation force; Superfocus beams; Finite element method
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/7446

O aprisionamento e manipulação de partículas sem contato, proporcionados pelos fenômenos de força de radiação acústica, tem despertado grande interesse no meio científico, principalmente devido às suas aplicações em diversos ramos de biotecnologia. As pinças acústicas são técnicas de aprisionamento de partículas por meio de feixes acústicos, sendo uma das primeiras aplicações dos estudos de força de radiação. Dessa forma, neste trabalho, utilizamos o método de elementos finitos para analisar os critérios de aprisionamento de micropartículas, mediante a força de radiação acústica gerada pela imersão destas partículas em um meio perturbado por um feixe acústico superfocalizado. Através do modelo numérico utilizado, estudamos o comportamento da força de radiação acústica em partículas posicionadas na direção axial do feixe. Ao comparar os resultados obtidos com o método analítico de expansão por ondas parciais, pudemos analisar as componentes, conservativa, de espalhamento, e de absorção da força de radiação acústica nas partículas, o que nos permitiu propor algumas explicações quanto ao comportamento das partículas no feixe. Já o método numérico, nos deu liberdade de aumentar o tamanho das partículas analisadas, ultrapassando o limite em que o modelo analítico utilizado é válido, neste caso, o limite de partículas muito menores que o comprimento de onda, também conhecido como o limite de Rayleigh. Assim, além de identificarmos um padrão entre as partículas que foram aprisionadas, também propomos uma explicação para a variabilidade no tamanho máximo de partícula que pode ser aprisionada no feixe.