环状分散物的定向干燥:用聚二甲基素微流体芯片中的水集群进行水潜力测量的定量描述

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 流体动力学 流体动力学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 体分散物的定向干燥对于材料制造至关重要.
• 了解干燥过程,包括固体形成和机械应力,至关重要.
• 之前的研究观察到在干燥过程中具有特征的多孔固体生长和裂.

研究的目的:

• 为了研究微流体通道中的合溶液分散的方向干燥.
• 探索在干燥过程中在聚二甲基西洛 (PDMS) 中的水友性填充剂的作用.
• 将水位测量与液压透性联系起来,了解蒸发速度减缓.

主要方法:

• 开发一个聚二甲基西洛 (PDMS) 微流体芯片.
• 测量二氧化纳米粒子分散干燥动态.
• 利用水友填充剂周围形成的水集群来估计水的潜力.
• 运输模型的应用包括固体分层.

主要成果:

• 观察到典型的多孔固体形成,最初是线性的,然后增长放缓.
• 有记录的机械应力导致固体分层和裂.
• 用水友PDMS中的水集群来量化水潜在概况.
• 将水的潜力与液压透性联系起来,并确定纳米分子入侵是蒸发减缓的原因.

结论:

• 在PDMS中的水友填充剂可以在合体干燥过程中估计水的潜力.
• 蒸发的减缓归因于在临界毛细管压力下空气/水纳米分子的入侵.
• 这项研究提供了关于在封闭的合体系统中干燥的物理学的见解.