Descripción del proyecto
LAS NANOPARTICULAS DE MATERIALES AMORFOS SON DE GRAN IMPORTANCIA EN DIVERSAS AREAS DE APLICACION, LA VIA DE ATOMIZACION LIQUIDA PARA LA PRODUCCION INDUSTRIAL DE PARTICULAS SOLIDAS A PARTIR DE GOTAS MEDIANTE EVAPORACION DE DISOLVENTE Y PRECIPITACION DE SOLUTOS GOZA DE VENTAJAS BIEN CONOCIDAS, SIN EMBARGO, MEDIANTE METODOS CONVENCIONALES BASADOS EN LA ATOMIZACION NO ES POSIBLE ALCANZAR TAMAÑOS DE PARTICULA PROMEDIO POR DEBAJO DE UN MICROMETRO, QUE PRESENTEN DISTRIBUCIONES DE TAMAÑO DE PARTICULA MUY ESTRECHAS, COMPARTIENDO ADEMAS LA MISMA MORFOLOGIA, LA ATOMIZACION ELECTRO-HIDRODINAMICA DE LIQUIDOS (ELECTROSPRAYS) ES UNA TECNICA PROMETEDORA Y ESCALABLE PARA GENERAR MICRO Y NANO GOTAS, EN ESTA TECNICA, UN MENISCO LIQUIDO SE ELECTRIFICA, PARA QUE EMITA UN CHORRO MICROSCOPICO ESTABLE QUE SE ROMPE REGULARMENTE DE MANERA ESPONTANEA, DANDO LUGAR A GOTAS DE TAMAÑO UNIFORME, SIN EMBARGO, A MENUDO, SE FORMAN A LA VEZ GOTAS MAS PEQUEÑAS, LLAMADAS GOTAS SATELITE, CON UNA ELEVADA FRECUENCIA DE PRODUCCION, EN CONSECUENCIA, LA DISTRIBUCION DEL TAMAÑO DE GOTAS RESULTANTE ES GENERALMENTE BIMODAL EN LUGAR DE UNIMODAL, ADEMAS, PARA PRODUCCION INDUSTRIAL DEBE CONTROLARSE LA MORFOLOGIA DE LAS PARTICULAS, DE LA CUAL DEPENDEN SUS FUNCIONALIDADES, OTRO METODO DE ATOMIZACION AUN NO EXPLORADO PARA PRODUCCION DE NANOPARTICULAS ES EL NANOELECTROSPRAY, PARA EL CUAL SE HA REIVINDICADO GOTAS DE TAMAÑO UNIFORME Y TAN PEQUEÑAS COMO 200 NM, EL OBJETIVO GENERAL DE ESTE PROYECTO ES CAMBIAR EL PARADIGMA IMPERANTE SOBRE LA PRODUCCION DE PARTICULAS MEDIANTE ATOMIZACION LIQUIDA DEMOSTRANDO QUE LA ATOMIZACION ELECTRO-HIDRODINAMICA PERMITE PRODUCIR NANOPARTICULAS CON MORFOLOGIA CONTROLABLE Y ESTRECHA DISTRIBUCION DE TAMAÑOS, POR "NANOPARTICULAS" NOS REFERIMOS A PARTICULAS CUYO TAMAÑO MEDIO VARIA DESDE ALREDEDOR DE UN MICROMETRO HASTA DIEZ NANOMETROS, PARA LOGRAR ESTE OBJETIVO, EN EL PROYECTO SE DESARROLLARAN E IMPLEMENTARAN HERRAMIENTAS COMPLEMENTARIAS BASADAS EN METODOS EXPERIMENTALES Y DE SIMULACION NUMERICA, CON LOS SIGUIENTES OBJETIVOS ESPECIFICOS, (1) PRODUCCION DE PARTICULAS A PARTIR DE GOTAS ELECTRO-ATOMIZADAS DE TAMAÑO UNIMODAL, MEDIANTE SUPRESION O SEPARACION DE LAS GOTAS SATELITE EN EL MODO DE ROTURA VARICOSA PURA DEL CHORRO LIQUIDO, (2) DESARROLLO DE UN MARCO TEORICO PARA PREDECIR LA MORFOLOGIA DE PARTICULAS A PARTIR DE LOS PARAMETROS OPERATIVOS Y LAS PROPIEDADES DE LA SOLUCION, (3) PRODUCCION DE NANOPARTICULAS A PARTIR DE FUENTES DE NANO-ELECTROSPRAY (NANOSPRAY) Y CARACTERIZACION SISTEMATICA DE FENOMENOS DE NANOELECTROSPRAY (MODOS DE ATOMIZACION),LOS ESTUDIOS EXPERIMENTALES SISTEMATICOS QUE PROPONEMOS PERMITIRAN LA IDENTIFICACION DE LAS CONFIGURACIONES DE ATOMIZACION ELECTRO-HIDRODINAMICA NECESARIAS Y LAS CONDICIONES DE OPERACION QUE CONDUCEN A PARTICULAS DE TAMAÑO UNIFORME, DICHAS CONDICIONES SE PRESENTARAN EN TERMINOS DE SUBDOMINIOS EN EL MAPA DE PARAMETROS DE OPERACION, TANTO PARA ELECTROSPRAY COMO PARA NANO-ELECTROSPRAY, EL MODELO Y LAS SIMULACIONES NUMERICAS DESCRIBIRAN LA TRANSFORMACION DE LA FASE LIQUIDA A LA SOLIDA QUE SE PRODUCE EN UNA GOTA AL EVAPORASE, SU IMPLEMENTACION PERMITIRA LA PREDICCION DE LOS DIAMETROS DE LAS PARTICULAS HUECAS PRODUCIDAS, Y ELUCIDAR LA ESTRUCTURA DE LAS PARTICULAS "CORE-SHELL" PARA EL CASO DE GOTAS COMPUESTAS DE DOS FASES, ELECTROSPRAY\MICROPARTÍCULAS\NANOPARTÍCULAS\GOTAS\AEROSOLES\NANO-ELECTROSPRAY