Details

Данная работа посвящена разработке микрофлюидной технологии получения полимерных микрочастиц прогнозируемого размера, что включало разработку моделей устройств для генерации капель, отработку технологического процесса создания микрофлюидных устройств с использованием фотополимерной печати, моделирование эксперимента с предварительным установлением физических характеристик, задающих реологию в каналах чипа, проектирование и конструирование экспериментальной установки, а также создание программного комплекса управления экспериментальной установкой. Работа проведена на базе ФГАОУ ВО СПБПУ, где осуществлялись испытания по измерению вязкости и плотности фотополимерной смолы, а также межфазного натяжения на границе полимер-масло с помощью разработанных технических решений, интегрированных в экспериментальную установку. Предложенное решение является комбинацией микрофлюидных технологий, 3D-принтинга и моделирования процессов в микроканальных устройствах. В результате на основе полученных данных была спроектирована и сконструирована установка для получения эмульсий микрофлюидным методом, а также полимерных частиц на основе фотоотверждаемых капель в системах масло-полимер. Созданная установка и технологическая оснастка к ней позволяют проводить полный цикл испытаний в рамках подготовительного этапа, включающего в том числе исследование реологии используемых жидкостей.

This work is devoted to the development of microfluidic technology for obtaining polymer microparticles of predictable size, which included the development of models of devices for generating droplets, the development of a technological process for creating microfluidic devices using photopolymer printing, experimental modeling with preliminary determination of physical characteristics defining rheology in the channels of the chip, design and construction of an experimental installation, as well as the creation of a software package for controlling an experimental installation. The work was carried out based on Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, where tests were carried out to measure the viscosity and density of photopolymer resin, as well as the interfacial tension at the polymer-oil interface using the developed technical solutions integrated into the experimental setup. The proposed solution is a combination of microfluidic technologies, 3D printing and process modeling in microchannel devices. As a result, based on the data obtained, an installation was designed and constructed for the production of microfluidic emulsions, as well as polymer particles based on photo-curable droplets in oil-polymer systems.