Исследователи Сибирского федерального университета завершили проект, который поможет усовершенствовать производство микронизированного силикагеля. С помощью компьютерного моделирования ученые определили, как улучшить процесс его получения, чтобы конечный продукт был более однородным и эффективным.
Решаемая проблема:
Порошок кремнезема, который используется в повседневной жизни в качестве мягкого абразива и загустителя в зубных пастах. Он эффективно очищает эмаль, не повреждая ее, и придает пасте нужную консистенцию.
Основа будущего силикагеля — гидрогель, который образуется из жидкого коллоидного раствора в специальном аппарате (АГиС — аппарат гелеобразования и старения). Равномерность структуры геля, а значит, и качество конечного продукта, зависит от того, насколько хорошо перемешивается раствор при строго определенных температуре и давлении. Задача учёных СФУ — найти идеальный режим работы этого аппарата.
Этапы работы:
Вместо дорогостоящих и долгих экспериментов специалисты СФУ создали точную компьютерную модель аппарата АГиС, где тестировали различные скорости вращения мешалок, моделировали разные конструкции перемешивающих устройств и анализировали распределение температуры и давления в аппарате.
Результаты:
Эксперты определили оптимальную конфигурацию и режимы работы аппарата гелеобразования. Учёные передали заказчику рекомендации, следуя которым, можно добиться получения однородного и качественного гидрогеля, а значит, и улучшить свойства конечного продукта — микронизированного силикагеля.
Фото: Freepik