Fabricação de Esferas de Poliestireno Fluorescentes para Velocimetria de Imagem de Partículas Avançada

Partículas poliméricas são usadas extensivamente para semear fluxos de ar em túneis de vento, e coloração biológica e histológica, entre outras aplicações. Para aplicações em túneis de vento, a velocimetria de imagem de partículas é frequentemente usada para determinar a interação de vários modelos e superfícies com fluxos de ar circundantes. Medidas próximas à parede são particularmente relevantes e, infelizmente, excepcionalmente desafiadoras devido ao grande nível de ruído de fundo decorrente da reflexão da luz incidente na superfície do modelo estudado. Assim, a capacidade de semear o fluxo de ar com um material que possa retratar com precisão as propriedades do fluxo de ar (ou seja, atraso mínimo de partícula) — enquanto permite medições próximas à parede com relação sinal-ruído melhorada — é de alto interesse para pesquisadores de túneis de vento.

Embora microesferas de poliestireno sejam frequentemente o material de semente escolhido para estudos de fluxo subsônico, esses materiais de semente não fornecem nenhum benefício para medições próximas à parede em comparação com outros materiais de semente de última geração. Consequentemente, nesta inovação, cientistas da NASA desenvolveram um método de geração de microesferas de poliestireno dopadas com corante usando abordagens sintéticas inovadoras.

As características inovadoras desta invenção são a utilidade de funcionalidades químicas específicas, espécies monoméricas, aditivos ambientais (tampões) e polieletrólitos para promover a incorporação de moléculas de corante em microesferas de poliestireno em desenvolvimento, permitindo controle das propriedades espectrais do corante em relação à dependência de pH.

Essas partículas terão grande utilidade para medições em túneis de vento próximas à parede, onde materiais de semente de última geração não conseguem coletar dados. Além disso, a incorporação desses corantes oferecerá outras vias de coleta de dados, incluindo temperatura e pressão dos fluxos de ar e regiões do túnel de vento. Da mesma forma, a capacidade de filtrar seletivamente os dados coletados dessas microesferas de poliestireno dopadas com corante pode ter aplicações adicionais, incluindo a visualização direta de dois ou mais fluxos de fluido se misturando.

A NASA está ativamente buscando licenciados para comercializar esta tecnologia. Entre em contato com o Concierge de Licenciamento da NASA neste endereço de e-mail protegido contra spambots. Você precisa de JavaScript habilitado para visualizá-lo. ou ligue para 202-358-7432 para iniciar discussões de licenciamento. Siga este link aqui  para mais informações.