Física y modelización de la micro- y meso-escala en flujos con entrefases para el avance de tecnologías vitales (VITALFLOW)
Descripción
Propuesta basada en proyectos exitosos previos. El proyecto propone la exploración de nuevas vías en la comprensión física y control de procesos de fragmentación y conformación de fluidos en entornos inmiscibles, bajo la forma de flujos microscópicos. Esos flujos aparecen en tecnologías microfluídicas habilitadoras clave (KEMFT) como el electrospray o Flow Focusing, de especial relevancia para una amplia variedad de aplicaciones en biología, biomedicina, farmacia, impresión 3D, etc. Estos flujos han sido exhaustivamente estudiados y se caracterizan por su naturaleza estacionaria. Nuestra experiencia en su análisis (dinámica, estabilidad, dependencia de las propiedades del fluido, aparición de singularidades, etc.) ha allanado el terreno para esta propuesta donde la inestabilidad y la no linealidad son las principales características de los flujos, procesos y tecnologías que se proponen. Los tres objetivos generales son:
1. Observación, análisis, comprensión física, modelado y reproducibilidad de procesos de flujo transitorio en escalas meso, micro y submicroespacio-temporales que implican interacción de fluidos con entornos inmiscibles, interfaces duras o blandas o bajo la acción de densidades de potencia extremas. Determinación teórica y descripción de posibles singularidades (inestabilidades globales, singularidades suaves, etc.)
2. Caracterización, comprensión física, modelado y reproducibilidad de efectos y los fenómenos de flujo provocados por las propiedades no lineales de los fluidos y la interacción con sólidos blandos o deformables, que incluyen viscosidades de superficie y volumen no newtonianas, tensión superficial variable, electroquímica o procesos de electrocinética.
3. Promoción y optimización de la eficiencia de tecnologías existentes en producción sostenible de materiales avanzados y ecológicos, y exploración de nuevas posibilidades de diseño para maximizar la calidad del producto y productividad con el control más estricto de los procesos.