Séparation microfluidique à haut rendement scalable de microparticules magnétiques

Des microparticules magnétiques à surface modifiée sont utilisées en ingénierie chimique et biomédicale en raison de leur facilité de synthèse, de leur rapport surface/volume élevé, de leur liaison sélective et de leur séparation magnétique. Pour les séparer des suspensions fluides, les méthodes existantes s'appuient sur la force magnétique introduite par le gradient du champ magnétique local. Cependant, cette stratégie présente une faible scalabilité car le gradient du champ magnétique diminue rapidement à mesure que l'on s'éloigne des aimants. Ici, nous présentons une stratégie de séparation magnétique à haut rendement scalable utilisant un aimant permanent rotatif et des matrices bidimensionnelles de micromagnets. Sous un champ magnétique dynamique, les micromagnets en nickel permettent aux microparticules magnétiques environnantes de s'auto-assembler en grands clusters et de se propulser efficacement à travers l'écoulement. La vitesse collective du groupe de microparticules atteint environ deux ordres de grandeur plus élevée que celle de la méthode de séparation basée sur le gradient sur une large gamme de fréquences de fonctionnement et de distances par rapport à un aimant rotatif.