Un «anti-tube» permet un écoulement des fluides plus facilement

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Faire couler un liquide dans de minuscules tuyaux sans être endommagé ni ralenti est un problème qui se pose dans toutes sortes de lieux, y compris dans certaines parties des pompes à sang utilisées lors d’une chirurgie cardiaque. Le problème est que les parois créent des frictions – alors pourquoi ne pas s’en débarrasser? C’est précisément ce que fait un nouveau type de conduite de liquide, permettant à l’eau ou au sang de la traverser avec un frottement presque nul.

Des «anti-tubes» contenant des particules magnétiques

Les tubes de liquide ont été fabriqués en utilisant un ferrofluide, un liquide contenant des particules magnétiques en suspension. Thomas Hermans de l’Université de Strasbourg en France a mis une partie de ce liquide dans un boîtier en plastique garni d’aimants. En manipulant le ferrofluide avec les aimants, un canal au centre a été créé où un autre fluide peut s’écouler.

L’appareil est appelé QPump. Mais les tubes à liquide eux-mêmes ont un meilleur nom: «Nous les appelons des anti-tubes», dit Hermans. Ils ne sont pas qu’un gadget. Hermans et ses collègues ont testé ce flux liquide-liquide en faisant passer plusieurs matériaux à travers l’appareil. Lors d’un test, ils ont constaté que le miel coulait 70 fois plus rapidement dans leurs canaux ferrofluidiques que dans un tube en plastique conventionnel du même diamètre.

Cela pourrait s’avérer utile pour étudier la dynamique des fluides ou pour les processus pharmaceutiques impliquant la manipulation de quantités importantes de liquides. En ajoutant et en retirant rapidement les aimants, le fluide contenu dans ce tube peut s’écouler dans des pompes péristaltiques.

«Nous avons assisté à une opération à cœur ouvert pour un chimiste, ce qui était intéressant à voir.», explique Hermans. «Les cardiologues nous ont montré le type de pompes qu’ils utilisaient pour pomper le sang dans le cœur. Avec Celles-ci, les globules rouges peuvent se rompre et l’hémoglobine est libérée dans le plasma sanguin, ce qui déclenche toutes sortes d’effets secondaires pour le patient  »

Une dégradation de l’hémoglobine inférieure aux pompes traditionnelles

Lors d’essais utilisant le QPump, Hermans et son équipe ont constaté que la dégradation de l’hémoglobine dans le sang humain était environ 11 fois inférieure à celle d’une pompe péristaltique traditionnelle.

«Cela vous permet de faire un écoulement péristaltique de manière douce», explique Thomas Russel de l’Université du Massachusetts à Amherst. «C’est différent des autres choses que nous avons vues dans le sens où ce système est entièrement liquide. Il n’y a pas de solide, donc vous n’avez effectivement pas de parois dures. »

Il ajoute que ce système peut être sensible aux interférences venant d’autres champs magnétiques, mais les futurs tests devraient le confirmer. Hermans dit que son équipe et lui planifient des expériences pour tester les effets de l’utilisation de cette pompe sur le sang chez la souris.

Cette recherche a été publiée dans Chemrxiv.

Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay

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