قطره‌هايي با قطر دلخواه!

با توجه به قابليت روش الکترواسپري در توليد قطرات در اندازه دلخواه و يکنواخت، جايگزين کردن اين روش به جاي روش‌هاي مرسوم به بهبود فرآيند اسپري کردن منجر شده و همچنين روش جديدي براي ايجاد ذرات ميکرو و نانو که داراي کاربردهاي وسيعي مي باشند، بوجود خواهد آورد.

کد خبر: ۵۴۸۲۶

تاریخ: ۱۹ تير ۱۳۸۸ - ۱۲:۱۳

محققان دانشگاه سيستان و بلوچستان موفق به ساخت دستگاه الکترواسپري با هدف توليد قطرات مايع با قطر دلخواه شدند.

دكتر عبدالرضا صميمي - عضو هيات علمي دانشكده مهندسي دانشگاه سيستان و بلوچستان - در گفت‌وگو با ايسنا با بيان اين كه الکترواسپري دستگاهي است که در آن از ميداني الکتريکي جهت پاشش(اسپري کردن) مايعات استفاده مي‌شود، گفت: در اين روش با اعمال يک ميدان الکتريکي به عنوان عاملي خارجي، توزيع اندازه قطرات بسته به شدت ميدان کنترل مي شود. ميدان الکتريکي با اعمال ولتاژ يك‌سو بالا (چندين كيلو ولت) مابين قطب مثبت يك نازل و قطب منفي شامل ديسکي که در فاصله معيني پايين‌تر از نازل قرار دارد، ايجاد مي شود.

وي افزود: استفاده از يک مايع هادي جريان الکتريکي سبب مي شود که سطح خارجي مايع در دهانه نازل، تحت تأثير و کنترل ميدان الکتريکي ايجاد شده، با نيروي مشخصي به سمت پايين کشيده و در نهايت با غلبه اين نيرو بر کشش سطحي و پاره شدن سطح مايع، قطره ايجاد شود.

صميمي ادامه داد: از جمله اهداف مهم در ساخت اين دستگاه، کنترل اندازه قطرات ايجاد شده در پاشش مايعات است. با استفاده از اين دستگاه و تغيير شدت ميدان الکتريکي مي‌توان قطرات مايع با قطر دلخواه را توليد كرد.

وي با اشاره به اين كه قطرات توليد شده کوچکتر از قطراتي هستند که به روش‌هاي مرسوم پراکنده سازي مايعات توليد مي شوند، تصريح كرد: توزيع اندازه قطرات توليد شده باريک بوده و داراي انحراف معيار کوچکي هستند که اجازه توليد ذرات تقريبا يک اندازه را مي‌دهد و با توجه به اينکه قطرات توليد شده در اين روش باردار بوده داراي خاصيت خود پراکندگي است و پديده اتصال قطرات و لختگي از بين مي رود.

عضو هيات علمي دانشكده مهندسي دانشگاه سيستان و بلوچستان با بيان اين كه مسير حرکت قطرات باردار به آساني با استفاده از ميدان الکتريکي قابل کنترل است به ايسنا گفت: با توجه به قابليت روش الکترواسپري در توليد قطرات در اندازه دلخواه و يکنواخت، جايگزين کردن اين روش به جاي روش‌هاي مرسوم به بهبود فرآيند اسپري کردن منجر شده و همچنين روش جديدي براي ايجاد ذرات ميکرو و نانو که داراي کاربردهاي وسيعي مي باشند، بوجود خواهد آورد.

وي بيان كرد: اسپري کردن با توجه به سادگي مکانيزم، داراي کاربردهاي وسيع و متفاوتي است که از آن جمله مي توان در صنايع شيميايي به منظور بهبود توزيع و در نتيجه بالا بردن انتقال جرم گاز – مايع، در صنايع داروسازي به صورت خشک کن هاي پاششي، صنايع الکترونيکي به منظور ايجاد پوشش موثر قطعات الکترونيکي،در زمينه محيط زيست و در صنايع معدن و سيمان و ... به منظور کاهش آلاينده ها اشاره كرد.

صميمي ادامه داد: همچنين اين روش در صنايع کشاورزي به منظور پاشش حشره کش‌ها و علف کش‌ها، در صنعت فولاد به منظور جداسازي تفاله از فولاد داغ و همچنين خنک كردن آن، در احتراق به منظور ايجاد نسبت بسيار بالاي سطح به جرم سوخت و تسريع بخشيدن تبخير و در نتيجه نرخ بالاي احتراق و در صنعت رنگ به منظور توزيع يکنواخت رنگ بر روي سطح و به منظور شست و شو در بسياري از صنايع كاربرد دارد.

وي خاطرنشان كرد: ما در مطالعات خود مايعات با ويسکوزيته خيلي زياد را در محدوده 1 تا 20 پاسکال ثانيه الکترو اسپري كرده و با تکنيک اعمال پالس با فرکانس مشخص به ولتاژ در حد چند کيلو ولت DC توانستيم قطرات با اندازه هاي يکسان مورد نظر را از مايعات خيلي گران رو در دبي هاي بالا توليد كنيم.

به گفته وي، در اين روش اگرچه ولتاژ اعمالي در حد کيلو ولت بوده اما جريان عبوري در حد چند ميلي آمپر است؛ بنابراين مصرف انرژي بالا نيست.

صميمي تصريح كرد: همچنين با استفاده از اين تکنيک و با استفاده از نازل‌هاي هم محور و روش‌هاي پايين دستي مناسب توانسته‌ايم قرص‌هاي هسته و پوسته را نيز توليد كنيم که در صنعت داروسازي قابل استفاده است.

وي با بيان اين كه در مطالعات خود از روش الکترواسپري در پاشش مايعات کلوئيدي و ساخت ذرات نانو ساختار مانند کاتاليزورها استفاده كرده است، افزود: به طور کلي با اين روش و تکنيک‌هاي پايين دستي مي‌توان ذرات با سايز مورد نظر و هم اندازه توليد كرد كه کابرد هاي بسياري دارند.