Ένα νανοφλουίντ είναι ένα κατασκευασμένο υγρό που αποτελείται από ένα βασικό υγρό που περιέχει νανοσωματίδια. Για τη σύνθεση των νανοφλουιδίων, απαιτείται μια αποτελεσματική και αξιόπιστη τεχνική ομογενοποίησης και αποσυσσωμάτωσης για να εξασφαλιστεί υψηλός βαθμός ομοιόμορφης διασποράς. Υπερήχων διασκορπιστές είναι η ανώτερη τεχνολογία για την παραγωγή νανοφλουιδίων με εξαιρετικά χαρακτηριστικά. Υπερήχων διασποράς υπερέχει από την αποτελεσματικότητα, την ταχύτητα, την απλότητα, την αξιοπιστία και τη φιλικότητα προς το χρήστη.

Τι είναι τα νανοφλουίδια;

Ένα νανοφλουίντ είναι ένα υγρό που περιέχει σωματίδια νανο-μεγέθους (≺100nm), κοινώς ονομάζονται νανοσωματίδια. Τα νανοσωματίδια που χρησιμοποιούνται σε νανοφλουίδες είναι συνήθως κατασκευασμένα από μέταλλα, οξείδια, καρβίδια ή νανοσωλήνες άνθρακα. Αυτά τα νανοσωματίδια διασκορπίζονται σε ένα βασικό υγρό (π.χ. έλαιο νερού κ.λπ.) προκειμένου να ληφθεί ένα κατασκευασμένο κολλοειδές εναιώρημα, δηλαδή το νανοφλουίντ. Τα νανοφλουίδια παρουσιάζουν ενισχυμένες θερμο-φυσικές ιδιότητες όπως θερμική αγωγιμότητα, θερμική διάχυση, ιξώδες και συντελεστές μεταφοράς θερμότητας σε σύγκριση με τις ιδιότητες του βασικού υγρού.
Μια κοινή εφαρμογή νανοφλουιδίων είναι η χρήση τους ως ψυκτικό μέσο ή ψυκτικό μέσο. Με την προσθήκη νανοσωματιδίων σε συμβατικά ψυκτικά (όπως νερό, λάδι, αιθυλενογλυκόλη, πολυαλφαολεφίνη κ.λπ.), βελτιώνονται οι θερμικές ιδιότητες των συμβατικών ψυκτικών μέσων.

• υγρά ψύξης / μεταφοράς θερμότητας
• Λιπαντικά
• βιοϊατρική εφαρμογή

Κάνοντας νανοφλουίδια με έναν υπερηχητικό ομογενοποιητή

Η μικροδομή των νανοφλουιδίων μπορεί να επηρεαστεί και να χειριστεί με την εφαρμογή της καταλληλότερης τεχνολογίας ομογενοποίησης και παραμέτρων επεξεργασίας. Υπερήχων διασπορά έχει αποδειχθεί ως μια εξαιρετικά αποτελεσματική και αξιόπιστη τεχνική για την παρασκευή νανοφλουιδίων. Υπερήχων διασκορπιστές χρησιμοποιούνται στην έρευνα και τη βιομηχανία για τη σύνθεση, μύλος, διασκορπίζουν και ομογενοποιούν νανοσωματίδια με υψηλή ομοιομορφία και μια στενή κατανομή μεγέθους σωματιδίων. Οι παράμετροι διεργασίας για τη σύνθεση των νανοφλουιδίων περιλαμβάνουν υπερηχητική ενεργειακή είσοδο, υπερηχητικό πλάτος, θερμοκρασία, πίεση και οξύτητα. Επιπλέον, οι τύποι και οι συγκεντρώσεις αντιδρώντων και προσθέτων καθώς και η σειρά με την οποία προστίθενται τα πρόσθετα στο διάλυμα, είναι σημαντικοί παράγοντες.
Είναι γνωστό ότι οι ιδιότητες των νανοφλουιδίων εξαρτώνται σε μεγάλη βαθμό από τη δομή και το σχήμα των νανοϋλικών. Ως εκ τούτου, η απόκτηση ελεγχόμενων μικροδομών των νανοφλουιδίων είναι ο κύριος παράγοντας που συμβάλλει στη λειτουργικότητα και την ποιότητα των νανοφλουιδίων. Χρησιμοποιώντας βελτιστοποιημένες παραμέτρους υπερήχων, όπως πλάτος, πίεση, θερμοκρασία και ενέργεια εισόδου (Ws / mL) είναι το κλειδί για την παραγωγή ενός σταθερού, ομοιόμορφη υψηλής ποιότητας νανοφλουίντ. Υπερήχους μπορεί να εφαρμοστεί με επιτυχία για την αποσυσσωμάτωση και διασπορά σωματιδίων σε μεμονωμένα διασκορπισμένα νανοσωματίδια. Με μικρότερο μέγεθος σωματιδίων, η κίνηση Brownian (ταχύτητα Brownian) καθώς και οι αλληλεπιδράσεις σωματιδίων-σωματιδίων αυξάνονται και οδηγούν σε πιο σταθερά νανοφλουίδια. Hielscher ultrasonicators επιτρέπουν τον ακριβή έλεγχο όλων των σημαντικών παραμέτρων επεξεργασίας, μπορεί να τρέξει συνεχώς σε υψηλά πλάτη (24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα/365) και έρχονται με αυτόματη πρωτόκολλο δεδομένων για εύκολη αξιολόγηση όλων των τρεξίματα κατεργασία με υπερήχους.

Υπερηχητικά διασκορπισμένο πυρίτιο νανο-μεγέθους

Κατεργασία με υπερήχους βελτιωμένη σταθερότητα των νανοφλουιδίων

Για τα νανοφλουίδια, ένας οικισμός νανοσωματιδίων έχει ως αποτέλεσμα όχι μόνο την εγκατάσταση και απόφραξη των μικροκαναλίων αλλά και τη μείωση της θερμικής αγωγιμότητας των νανοφλουιδίων. Υπερήχων αποσυσσωμάτωση και διασπορά εφαρμόζονται ευρέως στην επιστήμη των υλικών και τη βιομηχανία. Κατεργασία με υπερήχους είναι μια αποδεδειγμένη τεχνική για την προετοιμασία σταθερών νανο-διασπορών με ομοιόμορφη κατανομή νανοσωματιδίων και μεγάλη σταθερότητα. Ως εκ τούτου, Hielscher υπερήχων διασκορπιστές είναι η προτιμώμενη τεχνολογία, όταν πρόκειται για την παραγωγή νανοφλουιδίων.

Υπερηχητικά παραγόμενα νανοφλουίδια στην έρευνα

Η έρευνα έχει διερευνήσει τις επιπτώσεις της υπερήχους και υπερήχων παραμέτρους για τα χαρακτηριστικά των νανοφλουιδίων. Διαβάστε περισσότερα σχετικά με τα επιστημονικά ευρήματα σχετικά με υπερήχων νανοφλουίντ προετοιμασία.

Υπερηχητικές επιδράσεις στην προετοιμασία νανοφλουιδίων Al2O3

Noroozi et al. (2014) διαπίστωσε ότι σε "υψηλότερη συγκέντρωση σωματιδίων, υπήρξε μεγαλύτερη αύξηση της θερμικής διαχύσεως των νανοφλουιδίων που προκύπτουν από κατεργασία με υπερήχους. Επιπλέον, η μεγαλύτερη σταθερότητα και η ενίσχυση της θερμικής διαχύσεως ελήφθησαν με κατεργασία με υπερήχους τα νανοφλουίδια με τον κατεργασία με υπερήχους καθετήρα υψηλότερης ισχύος πριν από τη μέτρηση." Η βελτίωση της θερμικής διαχύσεως ήταν μεγαλύτερη για τα NPs μικρότερου μεγέθους. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μικρότερα σωματίδια έχουν υψηλότερες αποτελεσματικές αναλογίες επιφάνειας προς όγκο. Έτσι, μικρότερα σωματίδια βοήθησαν στη διαμόρφωση ενός σταθερού νανοφλουid και κατεργασία με υπερήχους καθετήρα οδήγησε σε σημαντική επίδραση στη θερμική διαχύκνωση. (Νορουζί κ.ά. 2014)

Βήμα προς βήμα οδηγίες για την υπερηχητική παραγωγή των νανο υγρών Al2O3-νερού

Πρώτον, ζυγίστε τη μάζα των νανοσωματιδίων Al2O3 με μια ψηφιακή ηλεκτρονική ισορροπία. Στη συνέχεια, τοποθετήστε τα νανοσωματίδια Al2O3 στο ζυγισμένο απεσταγμένο νερό σταδιακά και ανακινήστε το μείγμα al2O3-νερού. Κατεργασία με υπερήχους το μείγμα συνεχώς για 1h με μια υπερηχητική συσκευή τύπου καθετήρα UP400S (400W, 24kHz, βλ. αριστερά) για την παραγωγή ομοιόμορφης διασποράς νανοσωματιδίων σε απεσταγμένο νερό. Τα νανοφλουίδια μπορούν να παρασκευαστούν σε διαφορετικά κλάσματα (0,1%, 0,5% και 1%). Δεν απαιτούνται αλλαγές επιφανειοδραστικής ή pH. (Ισφαχάνι κ.ά., 2013)

Υπερηχητικά συντονισμένα υδατικά νανοφλουίδια ZnO

Elcioglu et al. (2021) δηλώνουν στην επιστημονική τους μελέτη ότι "Υπερήχους είναι μια απαραίτητη διαδικασία για τη σωστή διασπορά των νανοσωματιδίων σε βασικό υγρό και σταθερότητα, καθώς και για τις βέλτιστες ιδιότητες για πραγματικές εφαρμογές." Χρησιμοποίησαν τον υπερηχητικό up200Ht για να παράγουν νανοφλουίδια ZnO / νερού. Κατεργασία με υπερήχους είχε σαφείς επιπτώσεις στην επιφανειακή τάση του υδατικού νανοφλουδίου ZnO. Τα ευρήματα των ερευνητών οδηγούν στο συμπέρασμα ότι η επιφανειακή τάση, ο σχηματισμός νανο-μεμβρανών και άλλα σχετικά χαρακτηριστικά οποιουδήποτε νανοφλουίντ μπορούν να ρυθμιστούν και να συντονιστούν υπό κατάλληλες συνθήκες υπερήχων.

Υπερήχων ομογενοποιητές για την παραγωγή νανοφλουιδίων

Hielscher Υπέρηχοι σχεδιάζει, κατασκευάζει και διανέμει υψηλής απόδοσης υπερήχων διασκορπιστές για όλα τα είδη της ομογενοποίησης και αποσυσσωμάτωση εφαρμογές. Όσον αφορά την παραγωγή νανοφλουιδίων, ο ακριβής έλεγχος κατεργασίας με υπερήχους και μια αξιόπιστη υπερηχητική επεξεργασία του εναιωρήματος νανοσωματιδίων είναι ζωτικής σημασίας.
Οι επεξεργαστές hielscher Ultrasonics σας δίνουν τον πλήρη έλεγχο όλων των σημαντικών παραμέτρων επεξεργασίας, όπως η είσοδος ενέργειας, η ένταση υπερήχων, το πλάτος, η πίεση, η θερμοκρασία και ο χρόνος κατακράτησης. Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε να προσαρμόσετε τις παραμέτρους σε βελτιστοποιημένες συνθήκες, γεγονός που οδηγεί στη συνέχεια σε νανοφλουίδια υψηλής ποιότητας.

• Για κάθε όγκο / χωρητικότητα: Hielscher προσφέρει υπερήχους και ένα ευρύ χαρτοφυλάκιο αξεσουάρ. Αυτό επιτρέπει τη διαμόρφωση του ιδανικού υπερηχητικού συστήματος για την εφαρμογή και την παραγωγική σας ικανότητα. Από μικρά φιαλίδια με χιλιοστόλιτρα έως ρεύματα μεγάλου όγκου χιλιάδων γαλονιών ανά ώρα, το Hielscher προσφέρει την κατάλληλη υπερηχητική λύση για τη διαδικασία σας.
• Ευρωστία: Τα υπερηχητικά συστήματά μας είναι ισχυρά και αξιόπιστα. Όλοι οι υπερήχοι Hielscher έχουν κατασκευαστεί για 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα / 365 λειτουργία και απαιτούν πολύ λίγη συντήρηση.
• Φιλικότητα προς το χρήστη: Το επεξεργασμένο λογισμικό των συσκευών υπερήχων μας επιτρέπει την προεπιλογή και την αποθήκευση των ρυθμίσεων κατεργασίας με υπερήχους για μια απλή και αξιόπιστη κατεργασία με υπερήχους. Το διαισθητικό μενού είναι εύκολα προσβάσιμο μέσω ψηφιακής έγχρωμης οθόνης αφής. Το τηλεχειριστήριο του προγράμματος περιήγησης σας επιτρέπει να λειτουργείτε και να παρακολουθείτε μέσω οποιουδήποτε προγράμματος περιήγησης στο διαδίκτυο. Η αυτόματη καταγραφή δεδομένων αποθηκεύει τις παραμέτρους διεργασίας οποιασδήποτε κατεργασίας με υπερήχους σε μια ενσωματωμένη κάρτα SD.

Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη για την κατά προσέγγιση ικανότητα επεξεργασίας των υπερήχων μας: