Все новости

В России выяснили особенности транспорта химических веществ в микромасштабах

Соответствующая разработка будет применяться при получении ценных субстанций и создании биодоступных медицинских препаратов

МОСКВА, 6 апреля. /ТАСС/. Сотрудники Пермского национального исследовательского политехнического университета (Пермского Политеха) изучили и создали модель перемешивания и транспорта химических веществ в микромасштабных каналах. Разработка будет применяться при получении ценных субстанций и создании биодоступных медицинских препаратов, сообщила в среду пресс-служба вуза.

В настоящее время технологии химической и фармацевтической промышленности движутся по пути миниатюризации. Высокое качество продукта и точность его получения выходят на первый план. Постепенно вытесняются прежние технологии масштабного производства, однако движение реагентов в полостях малого размера в значительной степени затруднено.

"Нами разработана математическая модель, описывающая поведение реагирующих жидкостей в условиях равномерного вращения. Было обнаружено несколько уникальных по своей структуре режимов движения жидкости. Указанные виды движения удалось подтвердить с помощью эксперимента на центрифуге", - сказал заведующий кафедрой "Прикладная физика" Дмитрий Брацун, слова которого приводятся в сообщении.

Размеры используемых проточных реакторов варьируются от микрометра до миллиметра. Основная проблема таких реакторов - перемешивание реагентов. Сейчас задачу решают с помощью высокотехнологичной механической мешалки. Однако с точки зрения энерго- и ресурсосбережения для перемешивания химически активных веществ в реакторах малого масштаба гораздо выгоднее использовать механизм естественной конвекции.

"Заполненная реагентами цилиндрическая ячейка Хеле-Шоу, состоящая из двух стеклянных пластин с узким зазором между ними, - лишь одна из множества удобных конфигураций. Лучше всего такая ячейка подходит для управления жидкостью с помощью поля центробежной силы. В отличие от гравитации, эту силу можно контролировать в эксперименте: организовать очень высокую скорость перемешивания или же, наоборот, снизить ее до минимума, если это необходимо. Кроме того, инерционное воздействие на жидкость в данном случае является пространственно неоднородным, что позволяет создавать локализованные движения", - добавил один из авторов работы Владимир Уточкин, слова которого приводятся в сообщении.

Помимо химической промышленности, как добавили в вузе, в подобных исследованиях заинтересована и медицина: технология поможет в доставке полезных компонентов по микрокапиллярам, смешении и сепарации важных для организма субстанций, имитации воздействия микро- и гипергравитационных перегрузок на живые системы. Результаты исследования опубликованы в журнале Microgravity Science and Technology.

Теги