Wat lijkt op een donut of de iris van een oog, is eigenlijk een vloeibare cel die van onderaf wordt verlicht.

Als onderdeel van het Chemo-Hydrodynamic Patterns and Instabilities (CHYPI) experiment dat onlangs werd uitgevoerd tijdens de 73e parabolische vluchtcampagne van ESA, deze cel heeft de chemische oplossingenindustrie veel te bieden.

Onderzoekers achter CHYPI proberen een theoretisch model te valideren, ontwikkeld door Anne De Wit en haar team aan de Université Libre de Bruxelles, om de vorming van nieuwe chemische producten te beheersen.

Om dit te doen, ze moesten de stromingsreacties van chemische vloeistoffen in zwaartekracht en microzwaartekracht begrijpen, dus gingen ze de lucht in voor een buitengewone parabolische vluchtcampagne die was aangepast aan de COVID-19-veiligheidsmaatregelen.

Het wetenschappelijke team van Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf en TU Dresden mengden twee reactantoplossingen in een vloeibare cel, het creëren van een roodbruine ijzer(III)thiocyanaatoplossing. Ze vonden, dat onder zwaartekracht, het nieuwe product vertoont de hierboven afgebeelde strepen met patroon, door de vloeistofstroom. Toen de zwaartekracht ongeveer 20 seconden werd 'uitgeschakeld' terwijl het Air Zero G-vliegtuig de kromming van zijn parabool vloog, de strepen waren niet aanwezig.

"We begrijpen nu beter hoe de patronen in de productzone zich vormen:de donkere strepen verschijnen en verdwijnen door de zwaartekracht aan en uit te zetten tijdens de parabolen, " legt hoofdonderzoeker Karin Schwarzenberger uit.

Het verbeteren van de productie van reactantoplossingen is van belang voor de industrie van chemische oplossingen, die meewerkt aan dit onderzoek. Bodemsaneringsinspanningen zouden baat hebben bij oplossingen waarmee verontreinigde grond kan worden afgesloten van het omringende grondwater, bijvoorbeeld.

ESA's parabolische vluchtcampagne was de eerste stap voor het project, waardoor onderzoekers hun experiment kunnen valideren voorafgaand aan een langere studie op de TEXUS-57-sonde-raket in april 2021.

Algemeen, de parabolische vluchtcampagne was een succes voor alle betrokkenen, ondanks de aanpassingen die nodig zijn om dit mogelijk te maken, zoals het veranderen van locatie van Frankrijk naar Duitsland. Deelnemers moesten een negatieve COVID-19 PCR laten zien voordat ze naar Duitsland kwamen, en eens moesten ze regelmatig hun temperatuur opnemen, strikte social distancing in acht nemen in de grote voorbereidingshangar, en draag altijd een masker. De campagne van dit jaar omvatte ook een beperkt aantal onderzoekers op het vliegtuig en aanpassingen aan de stoelopstelling van het vliegtuig.