Fabricatie van fluorescerende polystyreen latex bollen voor geavanceerde Particle Image Velocimetry

Polymeer deeltjes worden uitgebreid gebruikt voor het zaden van luchtstromingen in windtunnels, en biologische en histologische kleuring, onder andere toepassingen. Voor windtunneltoepassingen wordt particle image velocimetry (PIV) vaak gebruikt om de interactie van diverse modellen en oppervlakken met omringende luchtstromingen te bepalen. Metingen nabij de wand zijn met name relevant en helaas uitzonderlijk uitdagend vanwege het grote niveau van achtergrondruis voortvloeiend uit reflectie van invallicht van het oppervlak van het bestudeerde model. Daarom is de mogelijkheid om de luchtstroom te zaden met een materiaal dat de luchtstromeigenschappen nauwkeurig kan weergeven (d.w.z. minimale deeltjesvertraging) — terwijl nabij-de-wand metingen met verbeterde signaal-ruisverhouding mogelijk worden — van groot belang voor windtunnelonderzoekers.

Hoewel polystyreen microsferen vaak het zaadmateriaal van keuze zijn voor subsonische luchtstroomstudies, bieden deze zaadmaterialen geen voordeel voor nabij-de-wand metingen in vergelijking met andere state-of-the-art zaadmaterialen. Gevolglijk hebben NASA-onderzoekers in deze innovatie een methode ontwikkeld voor het genereren van kleurstof-gedopeerde polystyreen microsferen met behulp van nieuwe synthetische benaderingen.

De nieuwe kenmerken van deze uitvinding zijn de nut van specifieke chemische functionaliteiten, monomeren, milieu-additieven (buffers), en polyelektrolyten om de incorporatie van kleurstofmoleculen in ontwikkelende polystyreen microsferen te bevorderen, terwijl de spectrale eigenschappen van de kleurstof ten opzichte van pH-afhankelijkheid gecontroleerd worden.

Deze deeltjes zullen grote nut hebben voor windtunnelmetingen nabij de wand waar state-of-the-art zaadmaterialen geen data kunnen verzamelen. Bovendien zal de incorporatie van deze kleurstoffen andere wegen van dataverzameling bieden, waaronder temperatuur en druk van de luchtstromingen en windtunnelgebieden. Evenzo kan de mogelijkheid om de data van deze kleurstof-gedopeerde polystyreen microsferen selectief te filteren, verdere toepassingen hebben, waaronder de directe visualisatie van twee of meer mengende vloeistofstromen.

NASA zoekt actief licentiehouders om deze technologie te commercialiseren. Neem contact op met NASA's Licensing Concierge op Dit e-mailadres wordt beschermd tegen spambots. U heeft JavaScript nodig om het te kunnen zien. of bel 202-358-7432 om licentiegesprekken te starten. Volg deze link hier  voor meer informatie.