ES2292731T3 - Dispositivo y procedimiento para producir chorros liquidos compuestos multi-componentes estacionarios y capsulas de tamaño micro y nanometrico. - Google Patents
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Abstract
Esta invención describe un dispositivo y procedimiento para generar chorros líquidos capilares compuestos multi-componentes de líquidos inmiscibles cuyos diámetros pueden variar desde unas decenas de nanómetros hasta cientos de micras, así como un aerosol relativamente monodisperso de gotas multicomponentes, cargadas eléctricamente, generadas mediante la rotura por inestabilidades capilares de los chorros compuestos. Dichos líquidos inmiscibles fluyen, a caudales apropiados, a través de agujas metálicas conectadas a fuentes de alto voltaje, de tal modo que una de las agujas contiene en su interior a las demás, pudiento o no situarse concéntricamente entre sí. Las fuerzas eléctricas extrusionan los chorros hasta conseguir diámetros en un rango desde 100 micras hasta pocos nanómetros. El dispositivo y procedimiento objetos de la presente invención son aplicables a campos como Ciencia de los Materials y Technología de Alimentos, donde la generación y manipulación controlada de chorros estructurados de tamaño micro o nanométrico sea parte esencial del proceso.
Description
Dispositivo y procedimiento para producir
chorros líquidos compuestos multi-componentes
estacionarios y cápsulas de tamaño micro y nanométrico.
Dispositivo y procedimiento para producir
chorros compuestos estacionarios de líquidos inmiscibles y cápsulas
de tamaño micro y nanométrico.
El presente invento describe un procedimiento
para generar chorros compuestos electrificados de varios líquidos
inmiscibles cuyos diámetros pueden variar desde unas decenas de
nanómetros hasta cientos de micras, así como un aerosol
relativamente monodisperso de gotas compuestas generadas a partir de
la rotura por inestabilidades varicosas de los chorros. La
estructura típica de dichas gotas consiste en un líquido exterior
que rodea a uno o varios líquidos interiores.
Dichos líquidos se inyectan, a caudales
apropiados, a través de agujas metálicas conectadas a fuentes de
alto voltaje. Las agujas pueden disponerse de modo que una de ellas
rodee al resto de agujas o bien concéntricamente entre sí. En el
caso en que la conductividad eléctrica de un líquido, o más de uno,
sea suficientemente alta, entonces el líquido puede cargarse a
través de sí mismo y puede ser inyectado a través de agujas no
metálicas (i.e. tubo de silica).
El dispositivo y procedimiento objetos de la
presente invención son aplicables a campos de aplicación
tecnológica como la Ciencia de Materiales, Tecnología de Alimentos,
Liberación de Fármacos, etc., donde la generación y manipulación
controlada de chorros compuestos de tamaño micro o nanométrico sea
una parte esencial del proceso.
Esta invención utiliza fuerzas
electrohidrodinámicas (EHD) para producir y atomizar chorros
coaxiales a los tamaños deseados. Bajo unas condiciones de
operación apropiadas, un caudal de líquido se emite en forma de
chorro micro/nanométrico desde el vértice de un cono de Taylor. La
rotura de dicho chorro produce una niebla de gotas cargadas
denominada electrospray. Esta configuración se suele denominar
electrospray en modo cono-chorro (M. Cloupeau and
B. Prunet-Foch, J. Electrostatics, 22,
135-159, 1992). Las leyes de escala de la corriente
emitida y del tamaño de las gotas de este tipo de electrospray
están bien descritas en la literatura (J. Fernández de la Mora &
I. G. Loscertales, J. Fluid Mech. 260,
155-184, 1994; A.M.
Gañán-Calvo, J. Dávila & A. Barrero, J.
Aerosol Sci., 28, 249-275, 1997; A. M.
Gañán-Calvo, Phys. Rev. Lett. 79,
217-220, 1997; R.P.A. Hartman, D.J. Brunner, D.M.A.
Camelot, J.C.M. Marijnissen, & B. Scarlett J. Aerosol
Sci. 30, 823-849, 1999). El electrospray
es una técnica que ha demostrado satisfactoriamente su habilidad
para generar chorros líquidos estacionarios y aerosoles
monodispersos en un rango de tamaños que comprende desde pocos
nanómetros hasta cientos de micras. Por otro lado, en todos los
experimentos descritos en los que se utilizó la técnica de
electrospray, un único líquido (o solución) forma el cono de Taylor,
excepto en el procedimiento descrito en la patente US5122670 (y
subsecuentes: US4977785, US4885076 y US575183). En dicha patente,
"Multilayer flow electrospray ion source using improved sheath
liquid (1991)" ("Fuente de ionización electrospray de
flujo multicapa utilizando un líquido conductor mejorado"), dos o
más líquidos miscibles se inyectan y mezclan en el cono de
Taylor, con el propósito de mejorar la transmisión de iones, la
estabilidad y la sensibilidad de un espectrómetro de masa.
La novedosa aportación de la presente invención
radica en el uso de dos o más líquidos inmiscibles (o pobremente
miscibles) para formar, mediante fuerzas EHD, un cono de Taylor
estructurado rodeado de una atmósfera dieléctrica (gas, líquido o
vacío), tal y como se muestra en la figura 1. La estructura del cono
está formada por un menisco exterior que rodea a los meniscos
interiores. Del vértice de cada uno de los meniscos se emite un
hilo de líquido de tal modo que se forma finalmente un chorro
compuesto de líquidos con coflujo. El chorro micro/nanométrico
estructurado y altamente cargado que se emite desde el vértice del
cono de Taylor finalmente se rompe formando un spray de gotas
monodispersas micro/nanométricas estructuradas altamente cargadas.
Con el término chorro estructurado nos referimos a chorros
coaxiales casi cilíndricos o a un chorro que rodea a los otros. El
diámetro exterior del chorro varia entre 50 micras y unos pocos
nanómetros. Con el término spray de gotas monodispersas
micro/nanométricas estructuradas altamente cargadas nos
referimos a partículas cargadas, formadas por capas concéntricas de
diferentes líquidos o por una partícula exterior de líquido que
rodea a partículas más pequeñas de líquidos inmiscibles (o
emulsiones). El diámetro externo de las partículas varia entre 100
micras y unos pocos nanómetros.
Una ventaja de esta invención reside en que las
partículas que se forman tienen un tamaño uniforme, y que dicho
tamaño puede variarse fácilmente desde decenas de micras hasta unos
pocos nanómetros, dependiendo de las propiedades de los líquidos y
los caudales inyectados.
Otra ventaja del invento emana del hecho de que
la rotura del chorro produce gotas micro/nanométricas
estructuradas. En algunas aplicaciones, el líquido exterior es una
solución que contiene monómeros, los cuales polimerizan bajo una
excitación apropiada para producir cápsulas micro/nanométricas.
En casos en que se requieren gotas neutras, el
aerosol puede neutralizarse fácilmente mediante una descarga de
corona.
La presente invención tiene por objeto el
dispositivo y el procedimiento para producir chorros compuestos
estacionarios de líquidos inmiscibles y cápsulas de tamaño micro y
nanométrico.
El dispositivo consta de un número N de puntas
de alimentación de N líquidos, tales que por cada punta de
alimentación i-ésima fluye un caudal Q_{i} de un líquido i-ésimo,
siendo i un valor entre 1 y N. Dichas puntas de alimentación están
dispuestas concéntricamente y cada una de ellas está conectada a un
potencial eléctrico Vi respecto a un electrodo de referencia.
Además, el líquido i-ésimo que circula por la punta de alimentación
i-ésima es inmiscible o pobremente miscible con los líquidos
(i+1)-ésimo e (i-1)-ésimo. A la salida de las puntas
de alimentación se forma un menisco capilar estructurado
electrificado con una forma sensiblemente cónica y de cuyo vértice
se emite un chorro capilar coaxial estacionario formado por los N
líquidos, de tal forma que el líquido i-ésimo rodea al líquido
(i+1)-ésimo. Además el chorro capilar tiene un diámetro comprendido
entre 100 micras y 15 nanómetros que es mucho menor que los
diámetros de las puntas de alimentación de los N líquidos.
Las puntas de alimentación también pueden
disponerse exigiendo sólo que el líquido externo rodee al resto de
las puntas de alimentación. En este caso, se forma en la salida de
las puntas de alimentación un menisco capilar electrificado de
forma sensiblemente cónica y de cuyo vértice se emite un chorro
capilar compuesto estacionario formado por los N líquidos con
coflujo, de forma que el líquido 1 rodea al resto de los
líquidos.
Las N puntas de alimentación del dispositivo han
de tener diámetros comprendidos entre 0,01 mm y 5 mm.
Los caudales de alimentación de los líquidos que
fluyen por las puntas de alimentación pueden variar entre
10^{-17} m^{3}/s y 10^{-7} m^{3}/s.
10^{-17} m^{3}/s y 10^{-7} m^{3}/s.
Cuando la distancia entre la punta de
alimentación y el electrodo de referencia está comprendida entre
0,01 mm y 5 cm, el potencial eléctrico aplicado ha de estar
comprendido entre 10 V y 30 KV.
En el caso particular en el que N = 2, el
dispositivo objeto de la invención consta de:
a) una punta de alimentación 1 por la cual fluye
un caudal Q_{1} de un líquido 1 y conectada a un potencial
eléctrico V_{1};
b) una punta de alimentación 2 por la cual fluye
un caudal Q_{2} de un líquido 2 y conectada a un potencial
eléctrico V_{2};
dispuestas de tal forma que la punta de
alimentación 2 está rodeada por el líquido 1 y los potenciales
V_{1} y V_{2} son valores diferenciales respecto a un electrodo
conectado a un potencial de referencia. Los líquidos 1 y 2 son
inmiscibles o pobremente miscibles.
En la salida de las puntas de alimentación se
forma un menisco capilar electrificado con una forma sensiblemente
cónica y de su vértice se emite un chorro capilar estacionario
formado por los líquidos 1 y 2, de forma que el líquido 1 rodea
completamente al líquido 2. Dicho chorro capilar tiene un diámetro
comprendido entre 100 micras y 15 nanómetros, que es menor que el
diámetro característico del menisco capilar líquido electrificado
del cual emana.
El procedimiento objeto de la invención va a
producir chorros líquidos compuestos estacionarios y cápsulas de
tamaño micro y nanométrico haciendo fluir N caudales Q_{i} de
diferentes líquidos por cada una de las N puntas de alimentación
del dispositivo anteriormente descrito, de forma que el líquido
i-ésimo que circula por la punta de alimentación i-ésima rodea la
punta de alimentación (i+1)-ésima, y es inmiscible o pobremente
miscible con los líquidos (i+1)-ésimo e
(i-1)-ésimo. A la salida de las puntas de
alimentación se forma un menisco capilar líquido electrificado con
una forma sensiblemente cónica y de cuyo vértice se emite un chorro
capilar coaxial estacionario formado por los N líquidos, de tal
forma que el líquido i-ésimo rodea al líquido (i+1)-ésimo. Dicho
chorro capilar tiene un diámetro comprendido entre 100 micras y 15
nanómetros que es considerablemente menor que el diámetro
característico del menisco capilar líquido electrificado del cual
emana. Al producirse espontáneamente la ruptura del chorro se
forman cápsulas de tamaño comprendido ente 100 micras y 15
nanómetros.
Este procedimiento puede realizarse exigiendo
sólo que el líquido externo rodee todas las puntas de alimentación.
En este caso, se forma un menisco capilar líquido electrificado de
forma sensiblemente cónica y de cuyo vértice se emite un chorro
capilar estacionario formado por los N líquidos con coflujo, de
forma que el líquido 1 rodea al resto de los líquidos.
Por último, son objeto de la presente invención
las cápsulas multicapa formadas espontáneamente por la ruptura del
chorro capilar que se forma utilizando el dispositivo y
procedimiento mencionados.
Figura 1: Esquema del dispositivo empleado para
producir chorros líquidos compuestos de tamaño micro y
nanométrico.
A continuación se describen dos posibles
configuraciones que permiten la generación de un flujo de dos
líquidos inmiscibles que resulta, por la acción única de fuerzas
electrohidrodinámicas (EHD), en la formación de un chorro capilar
micro/nanométrico estructurado estacionario. Este chorro capilar
micro/nanométrico estructurado está inmerso en una atmósfera
dieléctrica (inmiscible con el líquido más exterior que forma el
chorro) que podría ser un gas, líquido o vacío.
El aparato básico utilizado en ambas
configuraciones consiste en: (1) Un medio para suministrar un
primer líquido 1 a través de un tubo metálico T_{1}, cuyo
diámetro interior oscila entre aproximadamente 1 y 0,4 mm,
respectivamente. (2) Un medio para suministrar un segundo líquido 2,
inmiscible con el líquido 1, a través de un tubo metálico T_{2},
cuyo diámetro exterior es menor que el diámetro interior de
T_{1}. En este caso, T_{2} está situado concéntricamente en el
interior de T_{1}. El extremo de los tubos no tiene por qué
situarse en la misma posición axial. (3) Un electrodo de
referencia, como por ejemplo un anillo metálico, situado entre 0,01
y 50 mm enfrente de las salidas de las agujas; el eje del orificio
del anillo está alineado con el eje de T_{1}. (4) Una fuente de
alto voltaje, con uno de los polos conectado a T_{1} y el otro
conectado al electrodo de referencia. T_{1} y T_{2} pueden no
estar conectados al mismo potencial eléctrico. Todos los componentes
se encuentran inmersos en una atmósfera dieléctrica que puede ser
un gas, un líquido inmiscible con el líquido 1, o el vacío. Parte
del aerosol generado, o incluso el chorro estructurado, puede
extraerse a través del orificio en (3) para su posterior procesado
y caracterización.
Las fuerzas EHD necesitan actuar al menos sobre
uno de los dos líquidos, aunque pueden hacerlo sobre los dos.
Denominamos líquido motor aquél sobre el que las fuerzas EHD
actúan para formar el cono de Taylor. En la primera configuración,
el líquido motor fluye a través del espacio anular entre
T_{1} y T_{2} mientras que en la segunda configuración el
líquido motor fluye a través de T_{2} y el segundo líquido
fluye a través del espacio anular entre T_{1} y T_{2}. En
cualquier caso, es necesario que la conductividad eléctrica del
líquido motor sea lo suficientemente elevada como para
permitir la formación del cono de Taylor.
Refiriéndonos a la configuración primera, cuando
se inyecta el líquido 1 (líquido motor) a un caudal Q_{1}
apropiado y se aplica una diferencia de potencial eléctrico a un
valor adecuado entre T_{1} y (3), el líquido 1 desarrolla un cono
de Taylor desde cuyo vértice se emite un chorro micro/nanométrico
estacionario cargado (modo cono-chorro
estacionario). La forma cónica característica del menisco líquido
es debida a un balance entre las fuerzas de tensión superficial y
las fuerzas eléctricas que actúan simultáneamente sobre la
superficie del menisco. El movimiento del líquido es causado por el
esfuerzo tangencial eléctrico que actúa sobre la superficie del
menisco, tirando del líquido hacia la punta del cono de Taylor. En
cierto punto, el equilibrio mecánico anteriormente descrito deja de
satisfacerse, por lo que la superficie del menisco cambia de cónica
a cilíndrica. Las razones de esta pérdida de equilibrio pueden ser
debidas, dependiendo del régimen de operación, a la importancia de
la energía cinética del líquido o al valor finito de su
conductividad eléctrica. El líquido eyectado, debido a fuerzas EHD,
debe ser continuamente reemplazado mediante la inyección apropiada
de líquido a través de T_{1} para poder conseguir un estado
estacionario; sea Q_{1} el caudal suministrado a T_{1}. La
estabilidad de este estado precursor puede caracterizarse mediante
la monitorización de la corriente eléctrica I transportada
por el chorro y el aerosol que es recogido en (3). Dependiendo de
las propiedades del líquido 1 y de Q_{1}, el movimiento del
líquido en el interior del cono de Taylor puede estar dominado por
la viscosidad, en cuyo caso la velocidad del líquido en cualquier
punto del interior del cono está predominantemente dirigida hacia la
punta del cono. De lo contrario, el flujo en el interior del cono
puede exhibir fuertes recirculaciones, que deben evitarse para
producir chorros micro/nanométricos estructurados. En el supuesto
de que el flujo esté dominado por la viscosidad, entonces se está
en condiciones de formar el chorro micro/nanométrico estructurado.
Para ello se debe suministrar líquido 2 de forma continua a través
de T_{2}. El menisco del líquido 2, que se forma en el interior
del cono de Taylor desarrollado por el líquido 1, es succionado
hacia la punta del cono por la acción del movimiento del líquido 1.
Bajo ciertas condiciones de operación, que dependen de las
propiedades de ambos líquidos (y de las propiedades líquido-
líquido), el menisco del líquido 2 puede desarrollar una punta
cónica desde la que el movimiento del líquido 1 es capaz de extraer
un chorro micro/nanométrico. En esta situación, pueden existir
regímenes en los que el chorro del líquido 2 fluye coaxialmente con
el líquido 1. De nuevo, el líquido 2 debe suministrarse de forma
continua a T_{2} (digamos a un caudal Q_{2}) para conseguir un
estado
estacionario.
estacionario.
Cuando el dispositivo opera en la configuración
segunda, el proceso es enteramente similar salvo que, en este caso,
el movimiento del líquido motor no necesita estar dominado por la
viscosidad.
Nuestros experimentos indican que la formación
de chorros líquidos coaxiales requiere que los valores de las
tensiones superficiales de los diferentes pares de fluidos que
aparecen en el problema satisfagan la desigualdad
\sigma_{ai} - \sigma_{ao} > \sigma_{oi}, donde \sigma_{ai} es la tensión superficial del líquido 2 y la atmósfera dieléctrica, \sigma_{ao} es la tensión superficial del líquido 1 y la atmósfera dieléctrica, y \sigma_{oi} es la tensión interfacial líquido 1-líquido 2, respectivamente.
\sigma_{ai} - \sigma_{ao} > \sigma_{oi}, donde \sigma_{ai} es la tensión superficial del líquido 2 y la atmósfera dieléctrica, \sigma_{ao} es la tensión superficial del líquido 1 y la atmósfera dieléctrica, y \sigma_{oi} es la tensión interfacial líquido 1-líquido 2, respectivamente.
Para dar una idea de los valores típicos de los
diferentes parámetros que aparecen en el proceso, la siguiente
tabla recoge medidas experimentales de la corriente eléctrica
transportada por el chorro para diferentes valores de caudal del
líquido interior y un caudal fijo de líquido exterior.
Nótese que en este ejemplo, que corresponde al
caso en el que Q_{1} es mucho mayor que Q_{2}, el valor de la
corriente I sigue la conocida ley I \propto
Q_{2}^{1/2} del electrospray.
Para la producción de cápsulas nanométricas
mediante el procedimiento de la invención se puede usar un
fotopolímero como líquido exterior. En efecto, la rotura del chorro
estructurado por acción de inestabilidades capilares da lugar a la
formación de un aerosol de gotas estructuradas que, bajo la acción
de una fuente de luz ultravioleta, logran encapsular al líquido
interior.
Claims (9)
1. Dispositivo para producir chorros líquidos
compuestos multicomponentes estacionarios y cápsulas de tamaño micro
y nanométrico, consistente en un número N de puntas de alimentación
de N líquidos, tales que por cada punta de alimentación i-ésima se
inyecta un líquido i-ésimo a un caudal Q_{i}, siendo i un valor
entre 1 y N y N es igual o mayor que 2, donde dichas puntas de
alimentación están dispuestas de tal forma que el líquido
(i-1)-ésimo rodea la punta de alimentación i-ésima
y están cada una de dichas puntas de alimentación conectadas a un
potencial eléctrico V_{i} respecto a un electrodo de referencia,
caracterizado porque el líquido i-ésimo que circula por la
punta de alimentación i-ésima es inmiscible o pobremente miscible
con los líquidos (i+1)-ésimo e (i-1)-ésimo,
formándose en la salida de las puntas de alimentación un menisco
capilar líquido electrificado con una forma sensiblemente cónica y
de cuyo vértice se emite un chorro capilar estacionario formado por
los N líquidos, de tal forma que el líquido
(i-1)-ésimo rodea al líquido i-ésimo, y tal que
dicho chorro capilar tiene un diámetro comprendido entre 100 micras
y 15 nanómetros que es mucho menor que el diámetro característico
del menisco líquido del cual emana el chorro.
2. Dispositivo para producir chorros líquidos
compuestos multicomponentes estacionarios y cápsulas de tamaño micro
y nanométrico, consistente en un número N de puntas de alimentación
de N líquidos, tales que por cada punta de alimentación i-ésima se
inyecta un líquido i-ésimo a un caudal Q_{i}, donde i es un valor
entre 1 y N siendo N igual o mayor que 2, caracterizado
porque las puntas de alimentación están dispuestas de tal forma que
el líquido 1 rodea a todas las demás puntas de alimentación y dicho
líquido 1 es inmiscible o pobremente miscible con el resto de
líquidos, en donde cada punta de alimentación está conectada a un
potencial eléctrico V_{i}, donde i varia de 1 a N, respecto a un
electrodo de referencia, de tal manera que se forma en la salida de
las puntas de alimentación un menisco capilar líquido electrificado
con una forma sensiblemente cónica y de cuyo vértice se emite un
chorro capilar estacionario formado por los N líquidos, de tal
forma que el líquido 1 rodea al resto de líquidos, y de tal manera
que dicho chorro capilar tiene un diámetro comprendido entre 100
micras y 15 nanómetros que es mucho menor que el diámetro
característico del menisco líquido electrificado del cual emana el
chorro.
3. Dispositivo para producir chorros líquidos
compuestos multicomponentes estacionarios y cápsulas de tamaño micro
y nanométrico según las reivindicaciones 1 y 2,
caracterizado porque las N puntas de alimentación tienen
diámetros comprendidos entre 0,01 mm y 5 mm.
4. Dispositivo para producir chorros líquidos
compuestos multicomponentes estacionarios y cápsulas de tamaño micro
y nanométrico según las reivindicaciones 1-3,
caracterizado porque el caudal de alimentación del líquido
que fluye por la punta de alimentación más externa está comprendido
entre 10^{-17} m^{3}/s y 10^{-7} m^{3}/s, y porque los
caudales de alimentación de los líquidos que fluyen por cada una de
las otras puntas de alimentación están comprendidos entre 10^{-17}
m^{3}/s y 10^{-7} m^{3}/s.
5. Dispositivo para producir chorros líquidos
compuestos multicomponentes estacionarios y cápsulas de tamaño micro
y nanométrico según las reivindicaciones 1-4,
caracterizado porque para una distancia entre la punta de
alimentación y el electrodo de referencia comprendida entre 0,01 mm
y 5 cm, el potencial eléctrico aplicado está comprendido entre 10 V
y 30 KV.
6. Dispositivo para producir un chorro líquido
compuesto bi-componente estacionario y cápsulas de
tamaño micro y nanométrico según las reivindicaciones
1-5, siendo el número de puntas de alimentación N =
2 y conteniendo el dispositivo:
- a)
- una primera punta de alimentación 1 por la cual fluye un caudal Q_{1} de un líquido 1 y conectada a un potencial eléctrico V_{1},
- b)
- una segunda punta de alimentación 2 por la cual fluye un caudal Q_{2} de un líquido 2 y conectada a un potencial eléctrico V_{2},
tales que la punta de alimentación
2 está rodeada por el líquido 1 y los potenciales V_{1} y V_{2}
son valores diferenciales respecto a un electrodo de referencia
conectado a un potencial de referencia, de tal modo que los
líquidos 1 y 2 son inmiscibles o pobremente miscibles formándose en
la salida de las puntas de alimentación un menisco capilar líquido
electrificado con una forma sensiblemente cónica y de cuyo vértice
se emite un chorro capilar estacionario formado por ambos líquidos 1
y 2, de tal modo que el líquido 1 rodea completamente al líquido 2
y de tal modo que dicho chorro tiene un diámetro comprendido entre
100 micras y 15 nanómetros que es menor que el diámetro
característico del menisco capilar líquido electrificado del cual
emana.
7. Procedimiento para producir chorros líquidos
compuestos multicomponentes estacionarios y cápsulas de tamaño micro
y nanométrico según las reivindicaciones 1, 3, 4 y 5, de tal modo
que por cada punta de alimentación i-ésima fluye un caudal Q_{i}
de un líquido i-ésimo, donde i es un valor entre 1 y N siendo N
igual o mayor que 2 y estando cada una de las puntas de alimentación
conectada a un potencial eléctrico V_{i} respecto a un electrodo
de referencia, caracterizado porque el líquido i-ésimo que
circula por la punta de alimentación i-ésima es inmiscible o
pobremente miscible con los líquidos (i+1)-ésimo e
(i-1)-ésimo, formándose en la salida de las puntas
de alimentación un menisco capilar líquido electrificado con una
forma sensiblemente cónica y de cuyo vértice se emite un chorro
capilar estacionario formado por los N líquidos, de tal forma que
el líquido (i-1)-ésimo rodea al líquido i-ésimo y de
tal modo que dicho chorro capilar tiene un diámetro comprendido
entre 100 micras y 15 nanómetros que es mucho menor que el diámetro
característico del menisco líquido del cual emana el chorro,
produciéndose espontáneamente la ruptura del chorro dando lugar a la
formación de cápsulas con diámetros comprendidos entre 100 micras y
15 nanómetros.
8. Procedimiento para producir chorros líquidos
compuestos multicomponentes estacionarios y cápsulas de tamaño micro
y nanométrico según las reivindicaciones 2, 3, 4 y 5, de tal modo
que por cada punta de alimentación i-ésima fluye un caudal Q_{i}
de un líquido i-ésimo, siendo i un valor entre 1 y N y
caracterizado porque las puntas de alimentación están
dispuestas de tal forma que el líquido 1 rodea a todas las demás
puntas de alimentación y dicho líquido 1 es inmiscible o pobremente
miscible con el resto de líquidos, en donde cada punta de
alimentación está conectada a un potencial eléctrico V_{i}, donde
i varía de 1 a N, respecto a un electrodo de referencia, de tal
manera que se forma en la salida de las puntas de alimentación un
menisco capilar líquido electrificado con una forma sensiblemente
cónica y de cuyo vértice se emite un chorro capilar estacionario
formado por los N líquidos, de tal forma que el líquido 1 rodea al
resto de líquidos, y de tal modo que dicho chorro capilar tiene un
diámetro comprendido entre 100 micras y 15 nanómetros que es mucho
menor que el diámetro característico del menisco líquido
electrificado del cual emana el chorro, produciéndose
espontáneamente la ruptura del chorro dando lugar a la formación de
cápsulas con diámetros comprendidos entre 100 micras y 15
nanómetros.
9. Cápsulas multicomponente y/o multicapa
cargadas eléctricamente, con diámetros comprendidos entre 1000
micras y 15 nanómetros, resultantes de la ruptura del chorro
generado por los procedimientos descritos en las reivindicaciones 7
y 8.
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