Resumen en español

El gel de agarosa es un material poroelástico relativamente blando que ha sido utilizado como sustituto para realizar estudios experimentales de infusión de drogas en el cerebro, en los cuales se han tratado de reproducir las condiciones que se presentan en los procedimientos de infusión para combatir enfermedades neurodegenerativas. Algunos estudios han reportado el módulo a cortante y la permeabilidad del gel de agarosa sin incluir el comportamiento no lineal del material cuando se producen grandes deformaciones y su efecto sobre la permeabilidad. La caracterización del gel es relevante para validar estudios teóricos y modelos de infusión desarrollados en elementos finitos. En este trabajo se presenta un protocolo experimental y un procedimiento teórico para determinar las propiedades elásticas no lineales y la permeabilidad del gel de agarosa. Se realizaron pruebas de relajación de esfuerzos en compresión confinada y no confinada, mediante la aplicación de rampas con control de desplazamiento para producir deformaciones axiales nominales de 5%, 10%, 15%, 20% y 25% para dos concentraciones de gel (0.4%wt y 0.6%wt). El ajuste de los datos experimentales se realizó mediante modelos poroelásticos de elementos finitos en ABAQUS (Simulia, Providence, RI), en los cuales se incorporaron las no linealidades geométricas y el cambio de la permeabilidad con la deformación. Para representar el comportamiento de la fase sólida se utilizaron modelos hiperelásticos y se consideró la viscoelasticidad intrínseca del material mediante una serie de Prony.