Description du projet
Développement de réacteurs microchimiques innovants
Les systèmes microchimiques pâtissent d’une obstruction de leurs canaux lorsqu’ils gèrent des flux contenant des particules, ce qui limite leurs applications dans la recherche en génie chimique. Le projet MicroParticleControl, financé par le CER, ambitionne de résoudre les problèmes d’obstruction des dispositifs microfluidiques et de concevoir des systèmes de synthèse de matériaux solides selon des spécifications de taille, de pureté et de morphologie. Son objectif est de concevoir une stratégie innovante permettant de traiter les particules à l’intérieur du réacteur, qu’il s’agisse d’un sous-produit insoluble ou du composé cible. Des sites de nucléation seront introduits à l’aide de diverses stratégies d’application des ultrasons, afin de contrôler la formation des particules dans le dispositif microfluidique. Le projet apportera des informations fondamentales sur le processus de formation des particules, ce qui contribuera à développer des réacteurs microfluidiques innovants.
Objectif
Despite the many advantages of microchemical systems and their successful applications in chemical
engineering research, one major drawback greatly limiting their use is their susceptibility to channel clogging
for flows containing particulate matter. Hence, the aim of the proposed research is to overcome the challenge
of clogging in microfluidic devices and to design microfluidic systems that can tolerate particulate matter
and synthesize solid materials according to their specifications (e.g. size, purity, morphology). To reach this
goal, we apply a combined experimental and theoretical approach, in which the experimental results will lead
to model development reflecting the particle formation and interaction kinetics and their coupling to the
hydrodynamics. The novel concept of the proposal is to devise engineering strategies to handle the
particulate matter inside the reactor depending on if the solid material is i) an unwanted and insoluble by-product
of a reaction, or ii) the target compound (e.g. nanoparticle synthesis or crystallization of organic
molecules). Depending on the case we will design different ultrasound application strategies and introduce
nucleation sites to control the location of particle formation within the microchannel. This project will
provide fundamental insight into the physico-chemical phenomena that result in particle formation, growth
and agglomeration processes in continuous flow microdevices, and will provide a theoretical tool for the
prediction of the dynamics of particle-particle, particle-wall and particle-fluid interactions, leading to
innovative microreactor designs.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences naturellessciences physiquesmécanique classiquemécanique des fluidesmicrofluidics
- ingénierie et technologiegénie chimique
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Programme(s)
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2015-STG
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ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
3000 Leuven
Belgique