Ny avhandling om mikrosystem för krävande miljöer

2015-09-14 Slussen Building Services

Ny avhandling om mikrosystem för krävande miljöer


För att kunna ersätta konventionella lösningsmedel i olika mikrosystem med snällare alternativ som koldioxid och vatten ställs större krav på systemen. De måste tåla högt tryck och höga temperaturer.



I sin nya avhandling presenterar Stefan Knaust bland annat den hittills starkaste membranbaserade mikropumpen som klarar att pumpa mot ett tryck som är 130 gånger atmosfärstrycket.

När dimensioner på komponenter minskas ner till mikroskala blir vanligtvis spröda material användbara för annars otänkbara strukturer så som flexibla membran. Även fysikens lagar beter sig annorlunda jämfört med vad vi förväntar oss i vår vardag eftersom ytors betydelse ökar med minskade dimensioner. För mikrosystem som hanterar vätskor i små kanaler, även kallat mikrofluidik är detta fördelaktigt då det medför kortare transportvägar, mindre provvolymer och en enklare hantering av värme, för att nämna några exempel.

Då många mikrosystem arbetar vid atmosfärstryck och rumstemperatur är de inte anpassade för krävande tillämpningar och miljöer så som höga tryck och höga temperaturer. Genom att möjliggöra höga tryck och temperaturer i mikroskala öppnas dock möjligheter till nya analystekniker och att kunna använda lösningsmedel inom området grön kemi som annars inte är tillgängliga.

Fokus inom grön kemi är att ersätta konventionella lösningsmedel med mer harmlösa alternativ så som koldioxid och vatten. För att åstadkomma detta behöver en vätska eller gas värms och trycksätts förbi den kritiska punkten, där den övergår till att ha egenskaper emellan de två, även kallat det superkritiska tillståndet. När tryck och temperatur ändras för ett flödande medium kommer dess egenskaper att ändras och därmed dess beteende.

För att bibehålla kontroll även under förändrade förutsättningar i mikrofluidala system har Stefan Knaust i sin avhandling studerat dessa förändringar för koldioxid i sitt superkritiska tillstånd i kontakt med vatten.

För att kunna hantera höga tryck och höga temperaturer i mikroskala behövs även kompatibla komponenter för dessa miljöer. Grundläggande komponenter för att påverka flöden är ventiler, pumpar och flödesbegränsare, vilka i dagsläget saknas i hög grad för att kunna hantera höga tryck.

I avhandlingen presenteras mikroventiler som visats hålla tätt mot tryck över 20 MPa, samt den hittills starkaste membranbaserade mikropumpen som visats klara att pumpa mot ett tryck på 13 MPa vilket är 130 gånger atmosfärstrycket.

Källa: Uppsala universitet



 Dela     Tillbaka  

Sveriges första energipositiva och klimatneutrala område

2024-07-04

I det europeiska samverkansprojektet, Digital Twins for Positive Energy Districts (DT4PEDs) utvecklas en digital tvilling för att utforska hur ett energipositivt och klimatneutralt område kan realiseras.


Värme Energieffektivisering Utbildning & FoU

Godkänt: 36 miljarder till nytt stöd för bio-CCS

2024-07-03

EU-kommissionen godkänner Energimyndighetens nya stödsystem för bio-CCS genom omvänd auktion. En första utlysning beräknas öppna efter sommaren.


Allmän Utbildning & FoU

Fastighetsbolag positiva till mer efterfrågeflexibilitet

2024-07-02

Kunder ställer sig positiva till att hålla nere effektbehovet när fjärrvärmenätet är ansträngt, alltså bidra med efterfrågeflexibilitet. I ett Energiforskprojekt lades tre erbjudanden fram – alla upplevdes relevanta.


Värme Utbildning & FoU

66 miljoner liter orenat vatten ut i Mälaren

2024-07-02

Bara i Stockholm släpptes det ut 66 miljoner liter orenat vatten ut i Mälaren under 2023, rapporterar sverigesradio.se.


Vatten & avlopp (yttre VA)

Ny teknik för mätning av lustgasutsläpp

2024-07-01

Svenskt Vatten släpper rapporten Ny teknik för mätning av lustgasutsläpp vid avloppsreningsverk.


Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU

Bostadsbolag kyler ner hyresgästerna

2024-07-01

Botkyrkabyggen öppnar så kallade "cold spots" dit hyresgästerna kan gå för att kyla ner sig en stund, rapporterar tidningen Mitt i Stockholm.


Kyla

Elsystemets flexibilitet ska förbättras

2024-06-27

Energimyndigheten får i uppdrag att förbättra flexibilitet i elsystemet.


El Utbildning & FoU

Innovationsupphandling Smart styrning i småhus

2024-06-27

Beställarnätverket, BeSmå, utlyser en innovationsupphandling om integrerad smart styrning för småhus.


Allmän Automation/Styr- och Regler Utbildning & FoU

Ökad skuldsättning och stigande räntor för kommunal VA

2024-06-26

Kommuninvest publicerar idag en ny rapport om kommunalt vatten och avlopp som belyser konsekvenserna av ökad skuldsättning och små marginaler. Rapporten heter Dyrare droppar – ökad skuldsättning och stigande räntor för kommunala VA-verksamheter.


Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU

Sötebrödsdagarna i Oxelösund kan vara över

2024-06-26

Oxelösundsborna har varit vana vid att ha billig fjärrvärme jämfört med de flesta andra kommuner. Nu verkar det dock som att sötebrödsdagarna är över i och med att SSAB stänger sina masugnar, rapporterar bland annat sverigesradio.se.


Värme