18:32
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cercetătorii proiectează un nou modul microfluidic pentru controlul porozității materialelor fabricate

_ Cercetătorii proiectează un nou modul microfluidic pentru controlul porozității materialelor fabricate

Materialele poroase sunt esențiale pentru multe procese chimice, cum ar fi recoltarea luminii, adsorbția, cataliza, transferul de energie și chiar noile tehnologii pentru materiale electronice. Prin urmare, s-au făcut multe eforturi pentru a controla porozitatea diferitelor materiale fabricate.

Pentru a aborda acest lucru, cercetătorii de la Institutul de Chimie Fizică al Academiei Polone de Științe au demonstrat recent o nouă tehnologie microfluidică care permite generarea de emulsii cu control dinamic asupra volumului picăturilor pentru a modifica compoziția chimică a matricei imprimate 3D la scară largă folosind duze aliniate pentru a furniza materiale poroase cu porozitate complet controlată.

Materiale poroase cu formă și dimensiunea porilor controlate. sunt la mare căutare într-o gamă largă de domenii, de la sinteza chimică și cercetarea mediului până la sectorul producției de energie. În funcție de compoziția chimică a materialului, porozitatea poate fi obținută prin spumare, extrudare, turnare cu alunecare, granulare, electrofilare, uscare prin pulverizare, granulare, emulsionare și multe alte metode, inclusiv în cazul în care lista metodelor de fabricație este mult mai lungă.

Indiferent de tehnica utilizată, controlul dimensiunii și formei porilor în cadrul acestor tehnici are încă câteva limitări. Indiferent de forma porilor, cavităților, canalelor sau fisurilor, care sunt cilindrice, în formă de sticlă de cerneală sau de pâlnie, sferică sau de altă natură, controlul dimensiunii, formei și distribuției treptate a acestora în material este încă o provocare. Mai ales când vine vorba de pregătirea structurilor funcționale la scară largă.

Cu toate acestea, datorită proiectării unui nou modul microfluidic propus de cercetătorii de la Institutul de Chimie Fizică al Academiei Poloneze de Științe (IPC PAS), este posibil să se producă materiale poroase cu dimensiunea și distribuția controlate a porilor în volumul materialului sintetizat.

Cercetătorii au combinat dispozitivul microfluidic cu o imprimantă 3D personalizată, prin care generează și extruda un ulei în apă. emulsie într-o baie de gel de agaroză, urmată de polimerizare, a fost posibilă controlul structurii unice a hidrogelului imprimat 3D.

Totuși, totul a început cu aplicarea tehnologiilor microfluidice care permit controlul fluxului. de fluide nemiscibile în microcanale minuscule pentru a genera picături mici cu un volum consistent variind de la femtolitri la nanolitri. Deși o astfel de tehnologie este bine cunoscută în întreaga lume și a fost dezvoltată pe scară largă timp de trei decenii, majoritatea metodelor produc picături cu un volum care depinde foarte mult de debitele.

Datorită acestui aspect, controlul picăturii. diametrul în timpul extrudării 3D a emulsiei este o sarcină dificilă, deoarece debitul trebuie menținut constant. Într-o lucrare recentă publicată în jurnalul Lab on the Chip, cercetătorii de la IPC PAS au sugerat o nouă tehnologie microfluidică pentru a controla dinamic diametrul picăturilor fără a modifica viteza de extrudare a fazelor emulsionate.

Oamenii de știință au combinat o tehnologie existentă. tehnologie (emulsionare în etape) cu o membrană flexibilă care a permis modificarea geometriei duzei ajustând presiunea asupra membranei. O scădere a înălțimii duzei a redus diametrul picăturilor peste trei ordine de mărime și a fost testată cu succes pentru diferite debite.

Acest pas reglabil (cunoscut și ca pas de ton) a permis generarea de ulei în apă. (O/W) și emulsii de apă în ulei (W/O) cu modificări ale dimensiunii picăturilor și ale fracției de volum, menținând în același timp o viteză de extrudare constantă.

Dr. Marco Costantini susține: „În munca noastră, am demonstrat modul în care modificarea geometriei duzei poate controla dimensiunea picăturilor și fracția de volum. Aici, am analizat mai întâi modul în care pasul de ton poate fi utilizat în mod eficient atât pentru producția de A/O și O/. Emulsii W, aceasta din urmă fiind posibilă datorită unei strategii inovatoare de modificare a suprafeței PDMS hidrofile pe care am dezvoltat-o ​​suplimentar.”

„În urma acesteia, am integrat tuna-step într-o platformă personalizată de imprimare 3D și emulsii O/W extrudate. într-o baie de gel de agaroză granulară. Această strategie permite separarea suplimentară a proprietăților reologice ale cernelii emulsie de imprimabilitatea acesteia și obținerea unei poziționări spațiale precise în timpul procesului de extrudare.”

Deoarece au fost utilizate două configurații diferite pentru creând emulsii ulei în apă, cercetătorii au creat o modificare hidrofilă personalizată a suprafeței cipului cu polidimetilsiloxan (cunoscut și sub numele de PDMS) pentru a preveni umflarea acestuia atunci când sunt expuși la solvenți organici precum hexadecanul.

Această procedură. ne-a permis să generăm picături de ulei în apă în mod continuu timp de aproape 24 de ore, ceea ce, combinat cu tehnologia de imprimare 3D, a permis imprimarea combinată cu polimerizarea materialelor gradate funcțional, cu porozitate și compoziție diferite. Până acum, cu configurația experimentală propusă, combinarea gradienților de compoziție, microarhitectura sau ambele tipuri de gradienți într-un singur material poate crea multe tipuri de materiale diferite cu caracteristici structurale și funcționale distincte.

Descoperirile descrise mai sus. nu numai că arată că designul nostru cu pas de ton este potrivit pentru imprimarea 3D a emulsiilor și știința materialelor, dar demonstrează și potențialele aplicații viitoare. În plus, imprimarea 3D poate fi efectuată folosind mai multe duze simultan, făcând configurația propusă un instrument versatil pentru producerea de materiale poroase.

„Designul nostru versatil ne-a permis să realizăm în plus depunerea 3D cu mai multe materiale prin comutarea rapidă între diferite faze continue. În cele din urmă, am demonstrat potențialul de scalabilitate al pasului nostru de ton prin producerea de picături folosind un dispozitiv cu 14 duze, crescând debitul sistemului cu un factor de ~14, un aspect deosebit de important pentru fabricarea hidrogelului macroscopic cu controlul controlat. porozitatea în întregul volum”, remarcă dr. Marco Costantini.

De ce este atât de importantă porozitatea controlată? După cum am menționat, există multe sectoare care se ocupă de această caracteristică, de la energie, cum ar fi matricea poroasă pentru supercondensatori, până la biocomponentele de armare a țesuturilor moi. Proiectul propus ne apropie de producerea ușoară a substructurilor poroase cu design controlat, la fel ca implanturile osoase sau cartilaginoase cu porozitate treptată, dar lista materialelor care pot fi produse folosind tehnologia propusă este cu siguranță mult mai lungă.

Descoperirile sunt publicate în jurnalul Lab on a Chip.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Fluierul Ro face un apel disperat către oamenii Sistemului care conduc Ronânia să nu repete greșeală Statului Român din ani 1939-1940 când țara s-a destrămat

Călin Georgescu îi cere de urgență șefului operativ al SRI, Răzvan Ionescu, (cel care a participat la anularea alegerilor cu "notele șubrede" ca să cităm din JD Vance) ori sa arate Dovezile ori să-și dea Demisia și să plece.

_ Vânzările cu amănuntul din SUA au crescut mai mult decât se aștepta în martie

_ Un nou instrument dezvăluie comportamentul genelor în bacterii

_ Ana Loredana Predescu: Apă cu bacterii, nepotisme și salarii de 8000 de euro girate de Consiliul Județean și Primăria Brașov

_ Lecția ucraineană: Pentagonul, între portavioane și drone navale

_ Rugbistul sud-african Steven Kitshoff a fost supus unei intervenţii chirugicale dificile la gât

_ CSM Constanţa încheie campania din European League cu un eşec pe teren propriu

_ Surse: Israelienii au decis să amâne ofensiva terestră de la Rafah

_ Geopolitică subacvatică

_ Blinken spune că discuțiile de încetare a focului din Liban sunt „în etapele finale”

_ Bryan preia trei șuturi de avans la Campionatul Puntacana

_ Rodriguez câștigă Turul Romandiei în timp ce Godon trece în faza finală

_ Aproape 10.000 de clădiri distruse de Hezbollah în nordul Israelului: raport

_ SUA au pierdut acum trei drone MQ-9 Reaper peste Yemen, cu un cost de 90 de milioane de dolari

_ „Voi fi în teren” - Rafael Nadal confirmă participarea la Barcelona Open

_ Politica climatică elvețiană în centrul atenției după hotărârea judecătorească

_ Un nou tip de eter metalacrown pe bază de polioxometalat deschide oportunități de cercetare

_ Austriecii chiar cred că în România este Vestul Sălbatic: au sfidat autoritățile și au adus substanțe interzise

_ BAT: Toleranță zero față de comercializarea produselor cu tutun și a țigărilor electronice către minori

_ Victorii pentru Aston Villa şi Crystal Palace

_ Ipoteză explozivă: Vladimir Putin e în conflict cu Serghei Șoigu. Semnalul transmis de liderul de la Kremlin (FT)

_ Cronica unui atac anunțat și o situație fără precedent: Cum a devenit Biden primul președinte american care a apărat direct Israelul de furia Iranului

_ Klaus Iohannis a semnat decrete de numire și eliberare din funcție a 5 magistrați

_ Gestul șocant făcut de afaceristul turc, după ce a ucis-o pe Mirela și a aruncat-o lângă autostradă

_ După 8 ani printre secretele SRI, Hellvig le spune politicienilor una dintre rețetele succesului

_ O punte matematică între uriaș și mic

_ Un sirop de tuse a fost retras de pe piață: conține o substanță extrem de toxică la ingestie

_ Sapporo din Japonia vede cea mai devreme 25C zi de când au început recordurile

_ Inundaţii catastrofale în Rusia. Locuitorii unui oraş au fost anunţaţi că vine o „mare de apă”

_ Florin Piersic, operat de urgență! Ce s-a întâmplat după un spectacol

_ Biden acceptă impozitul pe avere de 2% propus de G20 pentru a lupta împotriva „inegalității bogăției rasiale”

_ Rupere: Forțele Hezbollah trage rachete �n Israel vineri seară �

_ Băieți răi: Studiul arată că masculii bonobo agresivi atrag mai mulți parteneri

_ Un hoț a furat mașina unei femei, cu tot cu mama ei oarbă și bolnavă aflată pe bancheta din spate

_ Ionuţ Stroe (PNL): Parcul Tineretului, administrat de Nicuşor Dan, e lăsat în paragină şi arată dezastruos

_ Alertă maximă la Euro 2024: Ultrașii plănuiesc confruntări violente

_ Noua tehnologie permite imagistica profundă a țesuturilor în timpul intervenției chirurgicale

_ 60% dintre polonezi consideră că asistența medicală este în stare de lipsă; Doar 1 din 3 americani se simt la fel

_ Alfred Simonis, preşedintele Camerei Deputaţilor: Lucrurile nu trebuie să escaladeze în Orientul Mijlociu

_ Scene ireale în Camera Deputaților: Un deputat a confiscat microfonul, ședința a fost suspendată / Video

_ Strategia chimică inovatoare vizează intestinul larvelor de țânțar pentru a combate răspândirea bolilor mortale

_ Dan Negru tună la adresa guvernanților: Asta să ne îngrijoreze. Năstase, Steaua sau Halep sunt întâmplări

_ Scene șocante pe o stradă din Baia Mare: Un tânăr a fost împușcat de un adolescent de 16 ani

_ Afirmaţii şoc ale lui Ion Ţiriac! Magnatul va declanşa un nou scandal cu declarațiile despre Simona Halep

_ Spirulina reduce semnificativ mortalitatea COVID-19: studiu

_ Ce program va avea Muzeul Naţional Brukenthal între 1 şi 3 mai, respectiv 4 şi 8 mai

_ Mamiferele de pe „insulele cerului” pot fi amenințate de schimbările climatice, dezvoltarea umană

_ O, ironie glorioasă, de culoarea bomboanelor! Filmul Barbie a fost o grămadă roz aburindă de ură pentru bărbați neon care glorifica femeile - dar numai Ken primește premiul la Oscar... Și nimeni nu râde mai tare decât KENNEDY

_ Marţi se aprinde flacăra olimpică pentru Jocurile Olimpice de la Paris 2024

_ Ionuț Stroe: Nicușor Dan a lăsat Parcul Tineretului să se dărame, în timp ce Orășelul Copiilor și Lumea Copiilor, administrate de Băluță, sunt îngrijite

_ Criza din Orientul Mijlociu: Misiunile diplomatice olandeze din Iran şi nordul Irakului rămân închise

_ După prăbușirea peste noapte la minimele din 34 de ani, yenul crește în „intervenție” aparentă

_ Aviva nu va plăti o cerere de 50.000 de lire sterline pentru că am avut un stop cardiac... nu un atac de cord: SALLY SORTĂ

_ Tesla, dată în judecată după ce un copil de 2 ani a accidentat-o pe mama sa cu un Suv Model X. „Este defect”

_ Mircea Lucescu, mesaj clar despre naționala Ucrainei, viitoare adversară a României la Euro 2024

_ Cât de caca albă a fost un semn revelator că am cancer pancreatic letal... la doar 32 de ani

_ Băieţelul de 6 ani din Gorj vândut în Germania este adus luni acasă

_ PNL a depus candidaturile pentru alegerile locale în judeţul Maramureş

_ Peste 250.000 de români au folosit aplicaţia Ghişeul.ro


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8

Nr. de articole la aceasta sectiune: 455, afisate in 8 pagini.