O fenômeno de bloqueio microbiano em meios porosos é amplamente presente no ambiente natural e na prática de engenharia, sendo um problema comum nos campos de meio ambiente, energia e cuidados médicos básicos. Para esclarecer a morfologia do biofilme e o mecanismo de bloqueio durante este processo, foi utilizada uma plataforma experimental de visualização que combina um modelo microfluídico, microscópio e câmera CMOS para estudar o efeito da estrutura dos poros e da velocidade do fluxo sobre o comportamento dos aglomerados de biofilme e a evolução da permeabilidade do meio, juntamente com a técnica de velocimetria por imagem de partículas microscópicas para realizar a observação dinâmica em tempo real do campo de fluxo dentro do meio poroso. Os resultados indicam que a velocidade do fluxo e o diâmetro dos poros controlam a morfologia do biofilme e a eficiência final do bloqueio, influenciando a taxa de cisalhamento e a taxa de troca de nutrientes. O bloqueio microbiano em meios porosos apresenta dois modos: com canal dominante (modo de bloqueio I) e sem canal dominante (modo de bloqueio II). O modo I ocorre em condições de baixa velocidade de fluxo e poros maiores, onde o fluido flui principalmente pelo canal dominante, a distribuição desigual da velocidade se intensifica com o tempo, e a permeabilidade diminui com flutuações intermitentes evidentes. O modo II ocorre em condições de alta velocidade de fluxo e poros menores, com uma distribuição relativamente uniforme do campo de fluxo, tendência de diminuição estável da permeabilidade e efeito de bloqueio mais significativo, com redução da permeabilidade em três ordens de magnitude ao final do experimento.

meio poroso; bloqueio microbiano; permeabilidade; canal dominante; morfologia do biofilme