نانوامولسیون
یک امولسیون از دو مایع امتزاج ناپذیر (معمولاً روغن و آب) تشکیل شدهاست که یکی از فازها به صورت قطرات ریز در فاز دیگری پراکنده شدهاست. به منظور پراکندگی و پایداری این ذرات از جزء سومی به نام امولسیونکننده استفاده می شود. امولسیونکننده، مادهای است که با افزایش پایداری سینتیکی، موجب پایداری یک امولسیون میشود. امولسیونهای معمولی، به طور ذاتی ناپایدار هستند و با گذشت زمان، فازهای تشکیل دهنده از هم جدا می شوند و برای جلوگیری از این حالت می بایست به طور مداوم هم زده شود. لازم به ذکر است که میکروامولسیونها و نانوامولسیونهای شفاف، از این قانون تبعیت نمیکنند.
نانوامولسیون ها خواص منحصر به فرد و کاربردهای فراوانی در زمینه های آرایشی، بهداشتی، دارویی، غذایی و لبنی دارند اما ساخت نانوامولسیون ها عموما در مقیاس های محدود و با هزینه بالا انجام میشود و این امر چالش بزرگی برای ورود این نوع مواد به صنعت و تولید آن در مقیاس های بالا شده است.
در فناوری حباب فراریز با استفاده از روش کاویتاسیون هیدرودینامیک، در دو مرحله ذرات روغنی ریز و در ابعاد نانو در بستر فاز آبی پخش می شوند.
مرحله 1) با عبور سیال مسیرهای تعبیه شده مخصوص، به دلیل تغییرات شدید سرعت و فشار، تنش برشی بالایی به فاز روغنی وارد می شود. این امر موجب خردشدن ذرات روغن در ابعاد نانو و پخش آن در بستر فاز آبی می شود.
مرحله 2) با تزریق حباب گازهای متنوع (عموما خنثی) در مناطق تنش بالا و مواجه با تغییرات شدید موضعی فشار و دما، حباب ها منفجر شده و موجب ریزتر شدن ذرات روغن میشوند.
در نانوامولسیون ها ذرات فاز روغنی در حدود 200 نانومتر اندازه گیری می شوند که در آن ها اندازه ریز ذرات فاز روغنی به دلیل افزایش نسبت سطح به حجم و پخش بهتر در سراسر فاز آبی، خواص شگفت انگیزی را برای نانوامولوسیون ها فراهم می کند. این خواص در دو دسته تقویت کننده و ظهورکننده تعریف می شوند:
خواص تقویت شونده
- افزایش پایداری
- همگن سازی و افزایش راندمان پخش فاز ثانویه
- افزایش سطح تماس فاز ثانویه با محیط اطراف
- افزایش نفوذ با بافت های مختلف اعم از سلول، پوست و . . .
- کاهش چشمگیر مصرف مواد در فاز ثانویه از 50 تا 90 درصد
- افزایش خواص و اثرگذاری مواد در فاز ثانویه
خواص ظهور کننده
- پاستوریزه کرده
- آنتی باکتریال
- ضد سرطان