PREINFORME MICROMODELOS

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La técnica más utilizada es la litografía en conjunto con otras técnicas que son ampliamente estudiadas ya que los futuros reportes se basan en las nuevas investigaciones y mejoras de estos métodos, los cuales tienen como objetivo principal visualizar de manera óptima la estructura porosa de un material, de tal forma que se puedan distinguir los mecanismos que ocurren en su interior, permitiendo conocer las propiedades físicas del fluido y determinaciones acerca del comportamiento a nivel de poro, además de su desplazamiento (Garrido & Villagra, 2014)(5).

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OBJETIVOS

∙OBJETIVO GENERAL

− Diseñar una experiencia que permita simular el proceso de secado de alimentos a través de la utilización de micromodelos.

∙OBJETIVOS ESPECÍFICOS

− Realizar una curva de secado utilizando metanol como líquido de saturación en un micromodelo 2D en PDMS.

− Determinar experimentalmente el tiempo de secado.

− Obtener imágenes de frente de secado y determinar su velocidad.

− Cuantificar los cambios del sistema en función de la presión capilar.

− Comparar los resultados obtenidos con resultados expuestos en bibliografía.

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

Los micromodelos se definen como redes de poros que capturan la complejidad de materiales porosos, ya sean naturales o artificiales (BUCKLEY, 1991).

Alrededor de los años 40 fue la primera aplicación de estas, echa por Chatenever y Calhoum, cuyo aporte dentro del área provocó la necesidad de buscar alternativas para una mejor comprensión y visualización de los mecanismos de transporte ocurridos a nivel de poro.Para ello se elaboraban un conjunto de placas constituidas de vidrio y lucita observando el desplazamiento de aceites en diversas condiciones (Chatenever&Calhoun, 1952)(a).

Cada día se fueron complementando aún más los estudios realizados, obteniendo de este modo técnicas que permitieron mejorar la visualización del desplazamiento de los fluidos, mediante el método de grabado en vidrio, cuyo estudio fue realizado por Mattax y Kyte (1961) a principios de los años 60 (Mattax&Kyte, 1961)(b).

La técnica utilizada no era la más adecuada por lo que sus aplicaciones fueron mejoradas por Davis y Jones (1968) a finales de los años 60 incorporando el concepto de la litografía (Catalan, 2009)(c).

Esta técnica fue descubierta por Senefelder en 1796, basándose en la impresión a partir de una superficie plana, pudiéndose ser una piedra o una lámina. Esta técnica se realizaba a través del fenómeno físico del rechazo de los cuerpos grasos por las superficies húmedas. Por lo tanto, cuatro fueron los elementos imprescindibles en el arte de la litografía: una piedra litográfica, materia grasa, agua y tinta litográfica. Estas piedras litográficas radican su importancia en el elevado porcentaje de carbonato de cal que contienen, los que le otorgan la capacidad de retener cuerpos grasos y absorber agua, además son aptas para el grabado (Dalley, 1992)(d).

Con el paso de los años fueron apareciendo significativas mejoras en el método de litografía para la fabricación de micromodelos. En tanto el desarrollo de micromodelos, ya sea de vidrio o resina, están basados en la denominada técnica de flexografía.Esta es una de las técnicas de impresión utilizada en los materiales de embalaje, incluyendo cajas de cartón corrugado, películas de polímero (polietileno, polipropileno, poliéster, etc.), las servilletas de impresión, papel higiénico, plegable de cartón, periódicos, etc.

En la actualidad la litografía en conjunto con otras técnicas como la flexografía son ampliamente estudiadas ya que los futuros reportes se basan en las nuevas investigaciones y mejoras de estos métodos, los cuales tienen como objetivo principal visualizar de manera óptima la estructura porosa de un material, de tal forma que se puedan distinguir los mecanismos que ocurren en su interior, permitiendo conocer las propiedades físicas del fluido y determinaciones acerca del comportamiento a nivel de poro, además de su desplazamiento (Garrido & Villagra, 2014)(e).

Un avance importante en esta área fue realizado por Houleg (Francia) en el año 1905, incorporando el término de flexografía, un proceso indirecto el cual consiste en la impresión con relieve utilizando una plancha. Generalmente se utiliza una superficie de fotopolímero, permitiendo que las zonas impresas se encuentren realzadas de las zonas no impresas. La plancha era antiguamente elaborada de hule vulcanizado, siendo en la actualidad comúnmente de fotopolímero (material de plástico sensible a los rayos UV), otorgando características muy flexibles, por ende, tiene capacidad de adaptarse a múltiples soportes (Oyarzún& Segura, 2009)(f).

Éstas técnicas son de gran utilidad en la industria de los alimentos, debido al creciente aumento de la población consumidora que se mantiene informada y exigente, generando un constante desafío de producir alimentos con una mayor calidad. Y como la deshidratación es uno de los métodos de conservación que permite obtener un producto que perdure en el tiempo, fue que utilizando como base principal la técnica de la flexografía, es que Garrido y Villagra (2014) diseñaron micromodelos en 2D a partir de un polímero que se caracteriza por la deformación, el PDMS (polidimetilsilaxano), el cual permite representar la estructura porosa de un alimento de mejor forma, proporcionando un sinfín de propiedades físicas beneficiosas para la elaboración de micromodelos. Además este tipo de micromodelo permite estudiar el encogimiento de los poros al momento de realizar experimentos de secado, permitiendo el análisis de los diversos mecanismos que ocurren a nivel de poro (Garrido & Villagra, 2014).

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MATERIALES YMETODOS

∙MATERIALES

- Micromodelo

- Balanza semianalítica

- Cámara digital

- Sistema de vacio

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