Descripción del proyecto
Comprender la deformación extrema de la materia blanda: nuevas herramientas, procesos y productos
Muchos de los productos actuales más saludables, ecológicos y con mayores prestaciones son fluidos estructurados y materiales blandos. Los flujos de transformación experimentados durante la producción y el uso final pueden producir deformaciones extremas en comparación con las condiciones actuales de las pruebas experimentales. El equipo del proyecto ExtreFlow, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, investigará este régimen extremo que todavía no se ha estudiado. El objetivo es tanto mejorar la estabilidad del rendimiento de los productos frente a tales condiciones como aprovechar los fenómenos inesperados que puedan surgir, como el cedimiento y el colapso, para funcionalidades totalmente nuevas. Los experimentos se combinarán con simulaciones de partículas discretas y modelización a escala del continuo, lo que permitirá obtener nuevos conocimientos sobre la materia blanda y nuevas herramientas para el cribado virtual de formulaciones.
Objetivo
The increasing demand for environmentally friendly, healthier, and better performing formulated products means that the process industry needs more than ever predictive models of formulation performance for rapid, effective, and sustainable screening of new products. Processing flows and end use produce deformations that are extreme compared to what is accessible with existing experimental methods. As a consequence, the effects of extreme deformation are often overlooked without justification.
Extreme deformation of structured fluids and soft materials is an unexplored dynamic regime where unexpected phenomena may emerge. New flow-induced microstructures can arise due to periodic forcing that is much faster than the relaxation timescale of the system, leading to collective behaviors and large transient stresses.
The goal of this research is to introduce a radically innovative approach to explore and characterize the regime of extreme deformation of structured fluids and interfaces. By combining cutting-edge techniques including acoustofluidics, microfluidics, and high-speed imaging, I will perform pioneering high-precision measurements of macroscopic stresses and evolution of the microstructure. I will also explore strategies to exploit the phenomena emerging upon extreme deformation (collapse under ultrafast compression, yielding) for new processes and for adding new functionality to formulated products.
These experimental results, complemented by discrete particle simulations and continuum-scale modeling, will provide new insights that will lay the foundations of the new field of ultrafast soft matter. Ultimately the results of this research program will guide the development of predictive tools that can tackle the time scales of realistic flow conditions for applications to virtual screening of new formulations.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
2628 CN Delft
Países Bajos