INVESTIGADORES
BERLI Claudio Luis Alberto
congresos y reuniones científicas
Título:
Flujo capilar en alumina porosa
Autor/es:
LEANDRO N. ACQUAROLI, RAÚL URTEAGA, CLAUDIO L. A. BERLI, ROBERTO R. KOROPECKI, A. SANTOS, P. FORMENTÍN, M. ALBA, J. PALLARES, L. F. MARSAL
Lugar:
Montevideo
Reunión:
Congreso; XII Reunión de la SUF - 96ª Reunión Nacional de de Física de la AFA; 2011
Institución organizadora:
SUF - AFA
Resumen:
En este trabajo se estudia el flujo capilar a través de los nanocanales de una película de alumina porosa. Para ello,  se fabricaron  muestras de alumina porosa mediante el proceso de dos etapas, que involucra el anodizado de alumina bajo potencial anódico con voltajes entre 40 y 170 V, en un electrolito de ácido, que puede ser ácido oxálico o ácido fosfórico. El tiempo de anodizado de la segunda etapa fue de 17 h para ambas muestras. Tras el proceso de anodizado, el sustrato de aluminio es eliminado por ataque químico selectivo y, posteriormente, se lleva a cabo la apertura de los poros de la alúmina por ataque químico controlado por corriente. Para estudiar la dinámica del fluído, se enfoca un láser infrarrojo sobre la muestra, al mismo tiempo en que se deja caer una gota de líquido sobre la misma. De esta forma, la penetración del líquido por fuerzas capilares produce un aumento en el índice de refracción efectivo de la película porosa. Este cambio en el índice genera un patrón de interferencia en la reflectancia de la película, en función del tiempo, lo cual se registra mediante el uso de fibras ópticas, y una placa analógica-digital de 48 kHz. El proceso de llenado se produce en milisegundos. Utilizando ecuaciones de la mecánica de fluidos clásica, es posible relacionar la dinámica del llenado de los nanocanales con la reflectancia obtenida experimentalmente. Se propone un modelo de llenado de canales que tiene en cuenta la distribución de tamaño de los poros, para explicar la posición del líquido dentro de los canales a cada instante de tiempo. A partir de este modelo, conociendo los parámetros físicos del líquido se puede caracterizar la matriz porosa (distribución de tamaños de poros), o bien, partiendo de una película bien caracterizada es posible obtener los parámetros físicos del fluido. En efecto, ésta técnica óptica permite utilizar las matrices porosas como sensores de fluidos.