연구원들은 다 학제 프로젝트를 시작하여 미세 또는 나노 구조 내의 룰렛 배당 기포가 표면 침식을 완화시키고 미세 유체 혼합 장치의 효율을 향상시킬 수있는 방법을 결정하여 종종 여러 샘플을 빠르고 효과적으로 혼합하는 데 사용됩니다.
룰렛 배당 결과의 잠재적 응용 프로그램에는보다 효율적이고 탄력적 인 펌핑 기계의 생성 및 현재 실험실 환경에만 예약 된 휴대용 고 차입 생물학적 테스트의 구현이 포함됩니다.룰렛 배당는 최근 Nature 's에 발표되었습니다과학 보고서Journal.
이 프로젝트는 Guillermo Aguilar 박사, James 및 Ada Forsyth 교수 및 J. Mike Walker '66 Texas A & M University의 기계 공학과 교수 및 부서장이 주도했습니다.
룰렛 배당 - 액체에서 증기 기포의 빠른 형성과 붕괴 - 널리 연구 된 분야입니다. 이 프로젝트는 룰렛 배당 역학의 기본 과학을 더 잘 이해하고 잠재적 인 응용을 식별하려고했습니다.
룰렛 배당은 광범위하게 연구되었지만 룰렛 배당 거품과 제트의 상호 작용은 미세 또는 나노 구조 및 충격파가 여전히 활발한 연구 영역입니다. "이 연구는 또한 표면 마이크로 패러닝 및 효율적인 미세 유체 혼합 장치의 개발을 통한 침식 완화와 같은 새로운 기술을 더 잘 이해하고 발전시키는 데 도움이 될 수 있습니다.".
연구자들은 레이저 유발 룰렛 배당과 함께 현미경 렌즈가 장착 된 고속 카메라를 사용하여 작은 거품을 기록하며 일반적으로 단일 밀리미터 크기를 자랑하며 밀리 초의 10 분의 1 만 자랑합니다. 또한,이 프로젝트는 여러 다른 레이저를 사용하여 대상 표면에 마이크로 패턴을 생성하기위한 펨토초 레이저, 룰렛 배당을 유도하기위한 나노 초 레이저 및 입자 추적을 수행하기 위해 연속파 레이저를 만들기 위해 다양한 목적을 수행했습니다..
이 방법을 통해 팀은 미세 구조 표면에 공기 주머니를 포획 할 수 있었고 이러한 에어 포켓이 일반적으로 룰렛 배당 현상 메커니즘으로 인한 침식을 크게 감소시키는 방법을 보여줍니다. 동시에, 마이크로 및 나노 패턴 표면 근처의 룰렛 배당 기포의 붕괴는 연속 유체의 혼합을 향상시켰다.
“우리는이 작업이 룰렛 배당 유체 및 침식 완화의 응용 프로그램을 개발할 수있는 출발점이 될 가능성이 있다고 생각합니다. "향후, 우리는 현재 실험실 환경으로 제한되는 현장, 고정밀 생물학적 테스트 에이 기술을 사용하는 상용 룰렛 배당 유체 장치를 가질 수 있습니다. 또한이 기술은 펌핑 기계가 더 효율적이고 지속될 수 있도록 비용 감소로 변환 될 수 있다고 생각합니다."
이 프로젝트의 주요 과제 중 하나는 준비에 나왔습니다. 팀을 구성하는 동안 프로젝트를 효과적으로 실행하기 위해 다양한 분야에 대한 수많은 전문 지식이 필요했습니다.
“이것은 유체뿐만 아니라 광학, 광자 및 재료 과학으로서 여러 분야의 프로젝트로 설명 될 수 있습니다. "기계 엔지니어로서 우리는 이와 같은 복잡한 문제를 해결하기위한 광범위한 지식 기반을 가지고 있습니다. 따라서 이러한 종류의 다 분야 룰렛 배당는 팀워크에 크게 의존합니다.".
이 프로젝트의 공동 작업자는 Aguilar의 전 박사 과정 학생, Juan Carlos Gonzalez-Parra 박사와 Dr. and Dr.가 포함되었습니다.멕시코의 Universidad de Guanajuato의 Natanael Cuando-espitia.