Erzeugung von Polystyrol-Latex-Kugeln mit eingebauten fluoreszierenden Farbstoffen

Polymerpartikel werden neben anderen Anwendungen extensiv zum Impfen von Luftströmen in Windkanälen und zum biologischen und histologischen Färben verwendet. Für Windkanalanwendungen wird die Particle Image Velocimetry häufig verwendet, um die Wechselwirkung verschiedener Modelle und Oberflächen mit umgebenden Luftströmungen zu bestimmen. Messungen in der Nähe der Wand sind besonders relevant und leider aufgrund des großen Hintergrundrauschens, das durch die Reflexion des einfallenden Lichts von der Oberfläche des untersuchten Modells entsteht, außergewöhnlich schwierig. Daher ist die Fähigkeit, den Luftstrom mit einem Material zu impfen, das zur genauen Darstellung der Luftstromeigenschaften (d. h. minimale Partikelverzögerung) verwendet werden kann – und gleichzeitig wandnahe Messungen mit verbessertem Signal-Rausch-Verhältnis ermöglicht – für Wind von großem Interesse Tunnelforscher.

Obwohl Mikrokugeln aus Polystyrol häufig das Impfmaterial der Wahl für Unterschall-Luftströmungsstudien sind, bieten diese Impfmaterialien keinen Vorteil für wandnahe Messungen im Vergleich zu anderen Impfmaterialien nach dem Stand der Technik. Folglich entwickelten NASA-Wissenschaftler in dieser Innovation ein Verfahren zur Herstellung von farbstoffdotierten Polystyrol-Mikrokugeln unter Verwendung neuartiger synthetischer Ansätze.

Die neuen Merkmale dieser Erfindung sind die Nützlichkeit spezifischer chemischer Funktionalitäten, monomerer Spezies, Umweltadditive (Puffer) und Polyelektrolyte zur Förderung des Einbaus von Farbstoffmolekülen in sich entwickelnde Polystyrol-Mikrokügelchen, während eine Steuerung der spektralen Eigenschaften des Farbstoffs relativ zur pH-Abhängigkeit ermöglicht wird.

Diese Partikel werden für Windkanalmessungen in der Nähe der Wand von großem Nutzen sein, wo die hochmodernen Saatmaterialien keine Daten sammeln können. Darüber hinaus bietet die Einarbeitung dieser Farbstoffe andere Möglichkeiten der Datenerfassung, einschließlich Temperatur und Druck der Luftströme und Windkanalbereiche. Ebenso kann die Fähigkeit, die von diesen farbstoffdotierten Polystyrol-Mikrokügelchen gesammelten Daten selektiv zu filtern, weitere Anwendungen haben, einschließlich der direkten Visualisierung der Vermischung von zwei oder mehr Fluidströmen.

Die NASA sucht aktiv nach Lizenznehmern zur Kommerzialisierung dieser Technologie. Bitte wenden Sie sich an den Licensing Concierge der NASA unter Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. oder rufen Sie uns unter 202-358-7432 an, um Lizenzierungsgespräche zu initiieren. Folgen Sie diesem Link hier für mehr Informationen.