Realizzazione di scanalature triangolari mediante litografia senza maschera per studi di stress direzionale in un canale microfluidico

La fluidizzazione di sistemi soffici vetrosi (Soft Glassy Materials SGM) è fondamentale per numerosi processi dell'industria 4.0 e 5.0 tra cui stampa 3d e nanotecnologie per processi in ambito biomedico, alimentare, cosmetico. Sotto l'aspetto delle proprietà reologiche, questi materiali multifase, come ad esempio emulsioni o schiume, in generale presentano una soglia di snervamento (yield stress),. Si comportano cioè come un solido elastico quando lo sforzo applicato è al di sotto di una soglia critica e fluidizzano come un liquido al di sopra della soglia. In flusso, la microrugosità sulla scala delle gocce, o più in generale della fase dispersa, gioca un ruolo chiave nel determinare le proprietà di fluidizzazione, anche a livello direzionale. In questo lavoro di tesi è stato studiato il comportamento di un materiale fotosensibile, ovvero il fotoresist, in seguito alle procedure di microfabbrizaione tramite fotolitografia senza maschera. I risultati ottenuti sono stati sfruttati per produrre microcanali aventi scanalature triangolari sulla parete inferiore, mentre la parete superiore è liscia. Si sono infine confrontati tra loro profili di flusso forward e backward di un fluido Newtioniano e di un fluido non-Newtoniano, nello specifico un’emulsione concentrata, all’interno dei microcanali una volta applicato un gradiente di pressione. Si è osservato che nel caso di fluido Newtoniano la presenza delle scanalature non porti ad una differenza fra flusso forward e flusso backward. D’altra parte si è notato che la fluidizzazione dell’emulsione è fortemente influenzata dalla microrugosità che portano ad un aumento della velocità per flussi forward.