Numerical Simulation of the Production of Core-Shell Microparticles

Célio Fernandes; Luis L. Ferrás; Alexandre M. Afonso

doi:10.5433/1679-0375.2023.v44.47206

Simulação Numérica da Produção de Micropartículas Core-Shell

Autores

Célio Fernandes UMinho - Universidade do Minho https://orcid.org/0000-0002-0340-3556
Luis L. Ferrás Universidade do Minho - UMinho; Universidade do Porto - UP https://orcid.org/0000-0001-5477-3226
Alexandre M. Afonso Universidade do Porto - UP https://orcid.org/0000-0003-2825-0709

DOI:

https://doi.org/10.5433/1679-0375.2023.v44.47206

Palavras-chave:

métodos numéricos, simulação numérica, método dos volumes finitos, superfície livre, partículas core-shell

Resumo

Métodos convencionais que são comumente usados para a preparação de sistemas de entrega de microbolhas incluem sonicação, emulsificação de alto corte e emulsificação de membrana. No entanto, estes métodos apresentam desvantagens significativas, nomeadamente, um controle deficiente sobre o tamanho e distribuição das partículas. Até ao momento, a engenharia de micropartículas de core-shell continua sendo uma tarefa desafiadora. Assim, há uma procura por novas técnicas que possam permitir o controle sobre o tamanho, composição, estabilidade e uniformidade das micropartículas. As técnicas microfluídicas oferecem grandes vantagens na fabricação de micropartículas em relação aos processos convencionais, pois requerem condições de processamento suaves e inertes. Neste trabalho, apresentamos um estudo numérico baseado no método dos volumes finitos, sobre desenvolvimento de cápsulas considerando as propriedades reológicas de três fases, ar, um perfluorohexano (C₆ F₁₄) e uma solução polimérica constituída por uma solução de 0,25% p/v de alginato. Esta metodologia permite estudar a estabilidade e comportamento das micropartículas mediante diferentes condições de processamento.

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Biografia do Autor

Célio Fernandes, UMinho - Universidade do Minho

Dr., LASI/IPC, Departamento de Engenharia de Polímeros, UMinho, Guimarães, Portugal

Luis L. Ferrás, Universidade do Minho - UMinho; Universidade do Porto - UP

Dr., Centro de Matemática, UMinho, Guimarães, Departamento de Engenharia Mecânica, UP, Porto, Portugal

Alexandre M. Afonso, Universidade do Porto - UP

Prof. Dr., CEFT, Faculdade de Engenharia, UP, Porto, Portugal

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