روش جابجایی حلال برای تولید قطره در سامانه ریزسیالی

در این مقاله یک روش جدید تولید قطره در سامانه ریزسیالی از طریق سازوکار «جابجایی حلال» ، برمبنای یک تحقیق تجربی ارایه می-شود. به این منظور از یک سامانه با ساختار سه بعدی هم جریان متشکل از یک جریان میانی (جت) و یک جریان بیرونی استفاده می-شود. محلولی از اتانول و روغن به صورت جت جریان دارد که با جریان آب احاطه شده است. انتقال جرم به صورت پخش ملکولی در راستای شعاعی سبب ایجاد حالت اشباع و در ادامه، موجب جدایش فاز به صورت تشکیل نانوقطرات می شود. به دلیل وجود اختلاف غلظت در راستای شعاعی کانال، نانوقطرات تحت تاثیر جابجایی مارانگونی به سمت مرکز کانال حرکت می کنند و در آنجا تجمع می-کنند. در صورتیکه غلظت روغن به قدر کافی زیاد باشد تعداد نانوقطرات تولید شده و جمع شده در مرکز کانال به قدری افزایش می یابد که با هم برخورد کرده و قطراتی با قطر بالای 10 میکرومتر تشکیل می شوند. چنانچه غلظت روغن در محلول 10% باشد، قطرات تولید شده قطر متوسط بین 10 تا 30 میکرومتر خواهند داشت. اندازه میکروقطرات با افزایش دبی جت افزایش می یابد.