p Um método bem conhecido para fazer materiais poliméricos é misturar ou misturar vários polímeros. Para misturas dispersas, dois polímeros líquidos não se misturam bem um com o outro, levando a uma chamada microestrutura de gota na matriz que é semelhante a emulsões de óleo e água. As propriedades do material da mistura de polímero dependem da microestrutura final, para que as propriedades do material possam ser ajustadas durante o histórico de processamento. Contudo, conectar de forma conclusiva a microestrutura final à história de processamento com modelos numéricos é o assunto de pesquisas em andamento. Para seu Ph.D. pesquisar, Wing-Hin Wong ampliou e aprimorou os modelos numéricos existentes para descrever melhor essa conexão. p As misturas de polímeros são amplamente utilizadas na indústria, pois suas propriedades de materiais podem ser precisamente ajustadas para aplicações específicas. Um aspecto importante do controle dessas propriedades do material é a microestrutura ou morfologia da mistura de polímero. Por exemplo, microestruturas de gotículas na matriz são formadas quando a fração de volume de um fluido de polímero na mistura é suficientemente pequena quando comparada à outra. Apesar disso, a microestrutura final depende dos processos usados ​​para misturar ou misturar os polímeros.

p Gotículas e FEM

p Na realidade, as misturas contêm um grande número de gotas. Modelos computacionais podem ser úteis no que diz respeito à compreensão da microestrutura subjacente, no entanto, há um problema de contenção. É computacionalmente impraticável rastrear cada gota individual em um modelo de microestrutura de gota na matriz.

p Para sua pesquisa, Wing-Hin Wong optou por rastrear grupos de gotas em vez de gotas individuais, usando abordagens existentes como base para esta abordagem. Ele então estendeu o modelo existente para que eles pudessem ser aplicados para estudar situações de fluxo complexas usadas no processamento de misturas, como fluxo de cisalhamento, fluxo de cilindro excêntrico, e fluxo de Poiseuille. Além disso, o modelo também foi adaptado para que pudesse ser usado em uma abordagem contínua do Método de Elementos Finitos (FEM).

p O modelo também foi empregado para estudar o desenvolvimento da microestrutura em uma extrusora de duplo parafuso, que é comumente usado como um dispositivo de mistura na indústria. Em termos de previsão da relação entre a microestrutura final e os fluxos usados ​​no processamento das misturas poliméricas, os modelos desenvolvidos nesta pesquisa são bastante promissores.