Bredere toepassingen voor schone chemie van het buitengewone Vortex Fluidic Device - uitgevonden door professor Colin Raston van de Flinders University - zijn waarschijnlijk in het kielzog van nieuw onderzoek dat is gepubliceerd en waarin de schijnbaar eindeloze mogelijke toepassingen worden geschetst.

Het bepalende artikel over het begrijpen van de vloeistofstroom in het Vortex Fluidic Device is zojuist uitgebreid uitgelegd in een artikel dat is gepubliceerd in Vooruitgang op nanoschaal .

Dit duurde meer dan 100, 000 experimenten uit te werken - en professor Raston hoopt dat deze publicatie meer onderzoekers zal aanmoedigen om de VFD te omarmen en nog meer innovatieve toepassingen voor dit ingenieuze apparaat te verkennen.

"Hoe vloeistofstromen een van de grote uitdagingen van de wetenschap is, ", zegt professor Raston. "Wat we met de VFD hebben gedaan, biedt antwoorden op vloeistoffen die worden blootgesteld aan mechanische energie."

Sinds 2013, Professor Raston heeft met zijn team de mogelijkheden van de VFD onderzocht, die in staat is om de chemische reactiviteit te beheersen, materiaalverwerking en het onderzoeken van de structuur van zelfgeorganiseerde systemen, waardoor snelle en nu voorspelbare wijzigingen mogelijk zijn.

De VFD heeft zijn vermogen getoond in de synthese van esters, amiden, ureum, imines, alfa-aminofosfaten, beta-Keto-esters, gemodificeerde aminozuren en de plaatselijke verdoving, lidocaïne.

Professor Raston zegt dat de hightech, toch kan een eenvoudig apparaat worden gebruikt in medisch en farmaceutisch onderzoek, voedselverwerking, materiaalverwerking en meer, afgestemd op een reeks industrieën, allemaal met een focus op schonere, groenere en goedkopere productie - en hij hoopt dat de nieuwe, overtuigende samenvattingen over de VFD-experimenten het zullen omarmen door meer onderzoeksorganisaties over de hele wereld, en worden overgenomen door de industrie.

"De topologische vloeistof stroomt, die werden opgericht als 'spinning top'-stroom, dubbele spiraalvormige stroom en spiegelende stroom, verantwoordelijk zijn voor alle verwerkingsresultaten en toepassingen van de VFD - dit is een opwindende ontdekking, " zegt professor Raston.

"We hebben de topologische kenmerken van vloeistofstroom met hoge afschuiving in het vortex-fluïdische apparaat vastgesteld op submicron-dimensies, bij een kritische hellingshoek van 45 graden, de optimale hoek zijn voor talloze toepassingen van het apparaat."

De voorgestelde stroompatronen in de VFD bieden inzichten die nauwkeurige voorspelling en controle van de vorming van nanostructuren in de VFD en chemische reacties mogelijk maken. De stroompatronen bieden ook inzicht in de voordelen van VFD-verwerking ten opzichte van het gebruik van andere methoden, waaruit blijkt dat de VFD-verwerking zonder precedent is.

Als het nieuwste voorbeeld van groene chemie-innovatie, doctoraat kandidaat Matt Jellicoe heeft onderzoek geleid naar het gebruik van de VFD om de coating van deeltjes te beheersen zonder andere afvalproducerende reagentia te gebruiken.

De krant, "High shear sferoïdale topologische vloeistofstroom geïnduceerde coating van polystyreen kralen met C60 spicules, " door Matt Jellicoe, Kasturi Vimalanathan, Jason Gascooke, Xuan Luo en Colin Raston, is gepubliceerd door Royal Society of Chemistry's ChemComm .

"Ik geloof dat de uitkomst van dit onderzoek significant is omdat we het coaten van deeltjes met een diameter van 2-6 micron laten zien zonder afval en tot 98% efficiëntie. Dit zou gunstig kunnen zijn voor de farmaceutische bedrijven die geneesmiddelen coaten met een aanzienlijk lagere opbrengst, waardoor gevaarlijke chemicaliën in zoetwaterstromen en de lucht terechtkomen, ’ zegt meneer Jellicoe.

Hij verwacht dat de volgende testfase de mogelijkheid zal onderzoeken om de VFD als medicijncoatingapparaat te gebruiken.

"Dit kan de effecten op het milieu aanzienlijk verminderen, " zegt meneer Jellicoe, "en dit is wat mij het meest opwindt. De potentiële impact, vooral op het gebied van milieu en economie, ondoorgrondelijk zou kunnen zijn."