Dye lasing and planar extensional flow induced dissolution in hydrodynamically trapped microdroplets

Karışmayayan iki fazın birbiri içinde çözülmesi yemek ve ilaç sanayisi için önemli bir problemdir. Çözülme prosesini etkileyen temel faktörler difüzyon katsayısı, çözünürlük, özkütle ve viskositedir. Bu tez hidrodinamik tuzaklanıp hareket ettirilen mikdrodamlaların ışımasını raporlar. Bunun yanında kullanılan hidrodinamik tuzaklama yöntemini mikrodamlaların çözülmesini incelemek için yeni bir metot olarak sunar. Tezin ilk kısmında, hidrodinamik tuzakla hareket ettirilen boyanmış mikrodamların, uygun dalga boyundaki bir lazer ışığıyla uyarılınca, farklı modlarda lazer ışığı ürettiğini gösteriyoruz. Bunun yanında tuzakladığımız mikroküreyi aynı konumda art arda uyarınca, ışıma modlarının kısa dalga boylarına kaydığını gözlemledik. Bu kayma tuzaklanan mikrodamlanın zaman içerisinde çözülüp yarı çapının azaldığına işaret etmektedir. İkinci kısım bu çözülmeyi farklı malzemeler için gözlemlemek ve modellemeye çalışmaktır. Mikrofluidik çip içerisinde tuzaklanan sıvı damlaları, genişlemeli akışa maruz kalırlar ve bu akış damlaların çözülmesini hızlandırır. İçinde akış bulunmayan sıvı içerisine bırakılan gaz kürelerinin çözülmesi Epstein ve Plesset tarafından modellenmiştir. Bizim durumuzda ise konveksiyon etkisini Epstein-Plesset denklemine dahil eden yeni bir modele ihtiyaç vardır. Zhang modeli dediğimiz bu model literatürden bulunup, mevcut sisteme uygulanmıştır. Kullanılan sıvılar n-octanol, n-decanol, undecanol ve benzyl benozate'dır. Bu kimyasalları seçmemizin en önemli nedeni çözülmeyi etkileyen, difüzyon katsayısı, çözünürlük, viskosite ve özkütle gibi değerlerinin, literatürde ölçülmüş olmasından ya da hesaplanış olmasından ileri gelmektedir. Yaptılan ölçümlerin bir bölümü kullanılan modele uyum göstermektedir. Bununla birlikte yapılan deneyler, kullanılan yüzey aktif madde konsantrasyonunun çözülmeye olan etkisini ortaya çıkartmıştır.