Fabricación de Esferas de Poliestireno Fluorescente para Velocimetría de Imagen de Partículas Avanzada

Las partículas poliméricas se usan extensamente para sembrar flujos de aire en túneles de viento, y en tinción biológica e histológica, entre otras aplicaciones. Para aplicaciones en túneles de viento, la velocimetría de imagen de partículas se usa a menudo para determinar la interacción de varios modelos y superficies con flujos de aire circundantes. Las mediciones cerca de la pared son particularmente relevantes y, lamentablemente, excepcionalmente desafiantes debido al gran nivel de ruido de fondo procedente de la reflexión de la luz incidente en la superficie del modelo estudiado. Por tanto, la capacidad de sembrar el flujo de aire con un material que pueda retratar con precisión las propiedades del flujo (es decir, retraso mínimo de partícula) —mientras permite mediciones cerca de la pared con relación señal-ruido mejorada— es de alto interés para investigadores de túneles de viento.

Aunque las microesferas de poliestireno son a menudo el material de siembra elegido para estudios de flujo subsónico, estos materiales no proporcionan ningún beneficio para mediciones cerca de la pared comparados con otros materiales de siembra de vanguardia. En consecuencia, en esta innovación, científicos de la NASA desarrollaron un método para generar microesferas de poliestireno dopadas con colorante usando enfoques sintéticos novedosos.

Las características novedosas de esta invención son la utilidad de funcionalidades químicas específicas, especies monoméricas, aditivos ambientales (tampones) y polielectrolitos para promover la incorporación de moléculas de colorante en microesferas de poliestireno en desarrollo, permitiendo control de las propiedades espectrales del colorante respecto a la dependencia del pH.

Estas partículas tendrán gran utilidad para mediciones en túneles de viento cerca de la pared donde los materiales de siembra de vanguardia no pueden recopilar datos. Además, la incorporación de estos colorantes ofrecerá otras vías de recopilación de datos, incluyendo temperatura y presión de los flujos de aire y regiones del túnel de viento. Asimismo, la capacidad de filtrar selectivamente los datos recopilados de estas microesferas de poliestireno dopadas puede tener aplicaciones adicionales, incluyendo la visualización directa de dos o más flujos de fluido mezclándose.

La NASA busca activamente licenciatarios para comercializar esta tecnología. Contacte al Concierge de Licencias de la NASA en esta dirección de correo electrónico protegida contra spambots. Necesita JavaScript habilitado para verla. o llame al 202-358-7432 para iniciar conversaciones de licencia. Siga este enlace aquí  para más información.