નેનોફ્લુઇડ્સ કેવી રીતે બનાવવી

નેનોફ્લુઇડ એ એન્જિનિયર્ડ પ્રવાહી છે જેમાં નેનોપાર્ટિકલ્સ ધરાવતા બેઝ ફ્લુઇડનો સમાવેશ થાય છે. નેનોફ્લુઇડ્સના સંશ્લેષણ માટે, ઉચ્ચ સ્તરના સમાન વિક્ષેપની ખાતરી કરવા માટે અસરકારક અને વિશ્વસનીય એકરૂપીકરણ અને ડિગગ્લોમેરેશન તકનીકની જરૂર છે. અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સર્સ ઉત્તમ લાક્ષણિકતાઓ સાથે નેનોફ્લુઇડ્સ ઉત્પન્ન કરવા માટે શ્રેષ્ઠ તકનીક છે. અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપ કાર્યક્ષમતા, ઝડપ, સરળતા, વિશ્વસનીયતા અને વપરાશકર્તા-મિત્રતા દ્વારા શ્રેષ્ઠ છે.

Nanofluids શું છે?

નેનોફ્લુઇડ એ નેનો-કદના કણો (≺100nm) ધરાવતું પ્રવાહી છે, જેને સામાન્ય રીતે નેનોપાર્ટિકલ્સ કહેવાય છે. નેનોફ્લુઇડ્સમાં વપરાતા નેનોપાર્ટિકલ્સ સામાન્ય રીતે ધાતુઓ, ઓક્સાઇડ, કાર્બાઇડ અથવા કાર્બન નેનોટ્યુબથી બનેલા હોય છે. એન્જિનિયર્ડ કોલોઇડલ સસ્પેન્શન, એટલે કે, નેનોફ્લુઇડ મેળવવા માટે આ નેનોપાર્ટિકલ્સ બેઝ ફ્લુઇડ (દા.ત., પાણીનું તેલ, વગેરે) માં વિખેરી નાખવામાં આવે છે. નેનોફ્લુઇડ્સ પાયાના પ્રવાહીના ભૌતિક ગુણધર્મોની તુલનામાં ઉન્નત થર્મો-ફિઝિકલ ગુણધર્મો જેમ કે થર્મલ વાહકતા, થર્મલ ડિફ્યુસિવિટી, સ્નિગ્ધતા અને સંવહન હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંક દર્શાવે છે.
નેનોફ્લુઇડ્સનો સામાન્ય ઉપયોગ શીતક અથવા રેફ્રિજન્ટ તરીકે તેનો ઉપયોગ છે. પરંપરાગત શીતક (જેમ કે પાણી, તેલ, ઇથિલિન ગ્લાયકોલ, પોલીઆલ્ફોલેફિન વગેરે)માં નેનો-કણોના ઉમેરા દ્વારા પરંપરાગત શીતકના થર્મલ ગુણધર્મોમાં સુધારો થાય છે.

• ઠંડક / હીટ ટ્રાન્સફર પ્રવાહી
• લુબ્રિકન્ટ્સ
• બાયોમેડિકલ એપ્લિકેશન

અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર સાથે નેનોફ્લુઇડ્સ બનાવવી

નેનોફ્લુઇડ્સના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરને સૌથી યોગ્ય હોમોજેનાઇઝેશન ટેક્નોલોજી અને પ્રોસેસિંગ પરિમાણોના ઉપયોગ દ્વારા પ્રભાવિત અને હેરફેર કરી શકાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપ નેનોફ્લુઇડ તૈયારી માટે અત્યંત કાર્યક્ષમ અને વિશ્વસનીય તકનીક તરીકે સાબિત થયું છે. અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સર્સનો ઉપયોગ સંશોધન અને ઉદ્યોગમાં ઉચ્ચ એકરૂપતા અને સાંકડી કણોના કદના વિતરણ સાથે નેનોપાર્ટિકલ્સને સંશ્લેષણ, મિલ, વિખેરવા અને એકરૂપ બનાવવા માટે થાય છે. નેનોફ્લુઇડ્સના સંશ્લેષણ માટેના પ્રક્રિયા પરિમાણોમાં અલ્ટ્રાસોનિક ઊર્જા ઇનપુટ, અલ્ટ્રાસોનિક કંપનવિસ્તાર, તાપમાન, દબાણ અને એસિડિટીનો સમાવેશ થાય છે. વધુમાં, રિએક્ટન્ટ્સ અને એડિટિવ્સના પ્રકારો અને સાંદ્રતા તેમજ ક્રમમાં, જેમાં ઉમેરણોને ઉકેલમાં ઉમેરવામાં આવે છે, તે મહત્વપૂર્ણ પરિબળો છે.
તે જાણીતું છે કે નેનોફ્લુઇડ્સના ગુણધર્મો નેનોમટેરિયલ્સની રચના અને આકાર પર ખૂબ આધાર રાખે છે. તેથી, નેનોફ્લુઇડ્સના નિયંત્રણક્ષમ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર્સ મેળવવું એ મુખ્ય પરિબળ છે જે નેનોફ્લુઇડ્સની કાર્યક્ષમતા અને ગુણવત્તામાં ફાળો આપે છે. કંપનવિસ્તાર, દબાણ, તાપમાન અને ઊર્જા ઇનપુટ (Ws/mL) જેવા ઑપ્ટિમાઇઝ અલ્ટ્રાસોનિકેશન પેરામીટર્સનો ઉપયોગ એ સ્થિર, સમાન ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા નેનોફ્લુઇડ બનાવવાની ચાવી છે. અલ્ટ્રાસોનિકેશન સફળતાપૂર્વક deagglomerate પર લાગુ કરી શકાય છે અને કણોને સિંગલ વિખેરાયેલા નેનોપાર્ટિકલ્સમાં વિખેરી શકાય છે. નાના કણોના કદ સાથે, બ્રાઉનિયન ગતિ (બ્રાઉનિયન ગતિ) તેમજ કણો-કણોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ વધે છે અને પરિણામે વધુ સ્થિર નેનોફ્લુઇડ્સ થાય છે. Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ તમામ મહત્વપૂર્ણ પ્રોસેસિંગ પરિમાણો પર ચોક્કસ નિયંત્રણની મંજૂરી આપે છે, ઉચ્ચ કંપનવિસ્તાર (24/7/365) પર સતત ચાલી શકે છે અને તમામ સોનિકેશન રનના સરળ મૂલ્યાંકન માટે સ્વચાલિત ડેટા પ્રોટોકોલિંગ સાથે આવે છે.

અલ્ટ્રાસોનિકલી વિખેરાયેલી નેનો-કદની સિલિકા

Sonication Nanofluids સ્થિરતા સુધારેલ

નેનોફ્લુઇડ્સ માટે, નેનોપાર્ટિકલ્સનું એકત્રીકરણ માત્ર માઇક્રોચેનલ્સના પતાવટ અને ક્લોગિંગમાં પરિણમે છે પરંતુ નેનોફ્લુઇડ્સની થર્મલ વાહકતા પણ ઘટે છે. અલ્ટ્રાસોનિક ડિગગ્લોમેરેશન અને વિક્ષેપ વ્યાપકપણે ભૌતિક વિજ્ઞાન અને ઉદ્યોગમાં લાગુ થાય છે. સોનિકેશન એ એક સમાન નેનોપાર્ટિકલ વિતરણ અને મહાન સ્થિરતા સાથે સ્થિર નેનો-વિક્ષેપો તૈયાર કરવાની સાબિત તકનીક છે. તેથી, જ્યારે નેનોફ્લુઇડ્સના ઉત્પાદનની વાત આવે છે ત્યારે Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સર્સ એ પસંદગીની તકનીક છે.

સંશોધનમાં અલ્ટ્રાસોનિકલી ઉત્પાદિત નેનોફ્લુઇડ્સ

સંશોધનમાં નેનોફ્લુઇડ્સની લાક્ષણિકતાઓ પર અલ્ટ્રાસોનિકેશન અને અલ્ટ્રાસોનિક પરિમાણોની અસરોની તપાસ કરવામાં આવી છે. અલ્ટ્રાસોનિક નેનોફ્લુઇડ તૈયારી પરના વૈજ્ઞાનિક તારણો વિશે વધુ વાંચો.

Al2O3 Nanofluid તૈયારી પર અલ્ટ્રાસોનિક અસરો

નોરૂઝી એટ અલ. (2014) એ શોધી કાઢ્યું કે “ઉચ્ચ કણોની સાંદ્રતા, સોનિકેશનના પરિણામે નેનોફ્લુઇડ્સની થર્મલ ડિફ્યુસિવિટીમાં વધુ વધારો થયો હતો. વધુમાં, માપન પહેલાં ઉચ્ચ પાવર પ્રોબ સોનિકેટર સાથે નેનોફ્લુઇડ્સને સોનિકેટ કરીને વધુ સ્થિરતા અને થર્મલ ડિફ્યુસિવિટીમાં વધારો મેળવવામાં આવ્યો હતો.” નાના કદના NPs માટે થર્મલ ડિફ્યુસિવિટી વધારો વધુ હતો. આનું કારણ એ છે કે નાના કણોમાં સપાટીના ક્ષેત્રફળથી વોલ્યુમ ગુણોત્તર વધુ અસરકારક હોય છે. આમ, નાના કણો સ્થિર નેનોફ્લુઇડ બનાવવામાં મદદ કરે છે અને અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ સાથે સોનિકેશન થર્મલ ડિફ્યુસિવિટી પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે. (નોરોઝી એટ અલ. 2014)

Al2O3-વોટર નેનોફ્લુઇડ્સના અલ્ટ્રાસોનિક ઉત્પાદન માટે પગલું-દર-પગલાની સૂચના

પ્રથમ, ડિજિટલ ઇલેક્ટ્રોનિક સંતુલન દ્વારા Al2O3 નેનોપાર્ટિકલ્સના સમૂહનું વજન કરો. પછી Al2O3 નેનોપાર્ટિકલ્સને વજનવાળા નિસ્યંદિત પાણીમાં ધીમે ધીમે મૂકો અને Al2O3-પાણીના મિશ્રણને હલાવો. નિસ્યંદિત પાણીમાં નેનોપાર્ટિકલ્સનું એકસમાન વિક્ષેપ ઉત્પન્ન કરવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ-પ્રકારના ઉપકરણ UP400S (400W, 24kHz, ચિત્ર ડાબે જુઓ) સાથે મિશ્રણને સતત 1 કલાક સુધી સોનિકેટ કરો. નેનોફ્લુઇડ્સ વિવિધ અપૂર્ણાંક (0.1%, 0.5% અને 1%) પર તૈયાર કરી શકાય છે. કોઈ સર્ફેક્ટન્ટ અથવા pH ફેરફારોની જરૂર નથી. (ઇસ્ફહાની એટ અલ., 2013)

અલ્ટ્રાસોનિકલી ટ્યુન કરેલ જલીય ZnO નેનોફ્લુઇડ્સ

એલ્સિઓગ્લુ એટ અલ. (2021) તેમના વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસમાં જણાવે છે કે “અલ્ટ્રાસોનિકેશન એ બેઝ ફ્લુઇડ અને સ્થિરતામાં નેનોપાર્ટિકલ્સના યોગ્ય વિક્ષેપ માટે, તેમજ વાસ્તવિક દુનિયાના કાર્યક્રમો માટે શ્રેષ્ઠ ગુણધર્મો માટે એક આવશ્યક પ્રક્રિયા છે.” તેઓએ ZnO / પાણીના નેનોફ્લુઇડ્સ ઉત્પન્ન કરવા માટે અલ્ટ્રાસોનિકેટર UP200Ht નો ઉપયોગ કર્યો. સોનિકેશનની જલીય ZnO નેનોફ્લુઇડના સપાટીના તાણ પર સ્પષ્ટ અસર પડી. સંશોધકોના તારણો એવા નિષ્કર્ષ પર પહોંચે છે કે સપાટીના તાણ, નેનો-ફિલ્મ રચના અને કોઈપણ નેનોફ્લુઇડના અન્ય સંબંધિત લક્ષણોને યોગ્ય અલ્ટ્રાસોનિકેશન પરિસ્થિતિઓ હેઠળ ગોઠવી અને ટ્યુન કરી શકાય છે.

Nanofluid ઉત્પાદન માટે અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સ

Hielscher Ultrasonics તમામ પ્રકારના એકરૂપીકરણ અને deagglomeration એપ્લિકેશન્સ માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સર્સ ડિઝાઇન, ઉત્પાદન અને વિતરણ કરે છે. જ્યારે નેનોફ્લુઇડ્સના ઉત્પાદનની વાત આવે છે, ત્યારે ચોક્કસ સોનિકેશન નિયંત્રણ અને નેનોપાર્ટિકલ સસ્પેન્શનની વિશ્વસનીય અલ્ટ્રાસોનિક સારવાર નિર્ણાયક છે.
Hielscher Ultrasonics’ પ્રોસેસર્સ તમને ઊર્જા ઇનપુટ, અલ્ટ્રાસોનિક તીવ્રતા, કંપનવિસ્તાર, દબાણ, તાપમાન અને રીટેન્શન સમય જેવા તમામ મહત્વપૂર્ણ પ્રોસેસિંગ પરિમાણો પર સંપૂર્ણ નિયંત્રણ આપે છે. આમ, તમે પરિમાણોને ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ પરિસ્થિતિઓમાં સમાયોજિત કરી શકો છો, જે પછીથી ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા નેનોફ્લુઇડ્સ તરફ દોરી જાય છે.

• કોઈપણ વોલ્યુમ માટે? ક્ષમતા: Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ અને એક્સેસરીઝનો વ્યાપક પોર્ટફોલિયો ઓફર કરે છે. આ તમારી એપ્લિકેશન અને ઉત્પાદન ક્ષમતા માટે આદર્શ અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમના રૂપરેખાંકન માટે પરવાનગી આપે છે. મિલીલીટરવાળી નાની શીશીઓથી લઈને કલાક દીઠ હજારો ગેલનની ઉચ્ચ વોલ્યુમની સ્ટ્રીમ સુધી, Hielscher તમારી પ્રક્રિયા માટે યોગ્ય અલ્ટ્રાસોનિક સોલ્યુશન પ્રદાન કરે છે.
• મજબુતતા: અમારી અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમ્સ મજબૂત અને વિશ્વસનીય છે. બધા Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ 24/7/365 ઓપરેશન માટે બાંધવામાં આવ્યા છે અને ખૂબ જ ઓછી જાળવણીની જરૂર છે.
• વપરાશકર્તા-મિત્રતા: અમારા અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણોનું વિસ્તૃત સોફ્ટવેર સરળ અને વિશ્વસનીય સોનિકેશન માટે સોનિકેશન સેટિંગ્સની પૂર્વ-પસંદગી અને બચતની મંજૂરી આપે છે. સાહજિક મેનૂ ડિજિટલ રંગીન ટચ-ડિસ્પ્લે દ્વારા સરળતાથી સુલભ છે. રિમોટ બ્રાઉઝર કંટ્રોલ તમને કોઈપણ ઈન્ટરનેટ બ્રાઉઝર દ્વારા ઓપરેટ અને મોનિટર કરવાની પરવાનગી આપે છે. સ્વચાલિત ડેટા રેકોર્ડિંગ બિલ્ટ-ઇન SD-કાર્ડ પર ચાલતા કોઈપણ સોનિકેશનના પ્રક્રિયા પરિમાણોને સાચવે છે.

નીચે આપેલ કોષ્ટક તમને અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સની અંદાજિત પ્રોસેસિંગ ક્ષમતાનો સંકેત આપે છે: