Ученые разработали устройство для лучшего смешивания масла и воды
Устройство, разработанное в Университете Флиндерса, Аделаида, Австралия, помогло разгадать тайну несмешиваемых жидкостей. Научная статья, посвященная проведенным экспериментам на вихревом жидкостном устройстве Флиндерса (VFD), была опубликована в вышедшем 21 февраля номере журнала Chemical Science.
Старший автор статьи, профессор Университета Флиндерса Колин Растон сказал, что результаты проведенных 10-летних исследований найдут применение в ряде глобальных отраслей промышленности — от пищевой промышленности и нутрицевтики до производства косметики и доставки лекарств в организм человека (например, создание более эффективных капсул с рыбьим жиром).
Обычно смешивание несмешивающихся жидкостей требует использования вспомогательных веществ, таких как катализаторы фазового перехода, микрогели, поверхностно-активные вещества, сложные полимеры и наночастицы и/или микромиксеры.
«Мы демонстрируем, как этот процесс с использованием обычного растворителя и воды может обойтись без использования других веществ для управления реакций в несмешивающихся жидкостях, делая его более чистым и экологичным», — говорит профессор Растон.
Представленные в статье результаты имеют значение для преодоления ограничений массопереноса на границах раздела жидкостей и обеспечивают новые методы экстракции и разделения смесей, позволяя избежать образования эмульсий, сообщают разработчики.
Соавтор статьи, Мэтт Джеллико, также из Института наноразмерной науки и техники Университета Флиндерса, пояснил, что технология VFD преодолевает традиционные ограничения на смешивание несмешивающихся жидкостей, реализуя на практике теории тонкопленочной микрофлюидики и химии потока с высоким сдвигом и высокими тепло- и массообменом.
Исследователями были проведены более 100 000 экспериментов для того, чтобы установить, как смешиваются жидкости и каково их поведение при очень малых нанометровых размерах.
Команда Университета Флиндерса увеличила мощность устройства VFD для работы с экспериментальными биоразлагаемыми полимерами, чтобы начать выпуск своих органических веществ и создать новые технологии в масштабе, соответствующем целому ряду отраслей промышленности.
VFD использовался в многочисленных экспериментах для получения качественных элементов лекарств, таких как пептиды, более качественного рыбьего жира и пищевых продуктов, а также во многих других экологически чистых химических процессах, которые теперь могут быть воспроизведены в расширенной версии разработанного устройства.
