Bredare rena kemitillämpningar av den extraordinära Vortex Fluidic Device - uppfunnen av Flinders Universitys professor Colin Raston - är troligen i kölvattnet av ny forskning som har publicerats som beskriver de till synes oändliga användningsmöjligheterna.

Den definierande artikeln om att förstå vätskeflödet i Vortex Fluidic Device har precis förklarats utförligt i en artikel publicerad i Framsteg i nanoskala .

Detta tog mer än 100, 000 experiment att utarbeta – och professor Raston hoppas att denna publikation kommer att uppmuntra fler forskare att anamma VFD och utforska ännu fler innovativa tillämpningar för denna geniala enhet.

"Hur vätskeflöden är en av vetenskapens stora utmaningar, " säger professor Raston. "Det vi har gjort med VFD ger svar för vätskor som utsätts för mekanisk energi."

Sedan 2013, Professor Raston har arbetat med sitt team för att utforska möjligheterna med VFD, som kan kontrollera kemisk reaktivitet, materialbearbetning och sondering av strukturen för självorganiserade system, möjliggör snabba och nu förutsägbara modifieringar.

VFD har visat sin förmåga i syntesen av estrar, amider, karbamider, iminer, alfa-aminofosfater, beta-Keto-estrar, modifierade aminosyror och lokalbedövning, lidokain.

Professor Raston säger att högteknologin, men enkel anordning kan användas i medicinsk och farmaceutisk forskning, Livsmedelsbearbetning, materialbearbetning och mer, i linje med en rad branscher – alla med fokus på renare, grönare och billigare produktion - och han hoppas att de nya avgörande sammanfattningarna om VFD -experimenten kommer att få den att omfamnas av fler forskningsorganisationer runt om i världen, och tas upp av industrin.

"Den topologiska vätskan flyter, som etablerades som "spinning top"-flöde, dubbelt spiralflöde och spegelflöde, redogöra för alla bearbetningsresultat och tillämpningar av VFD-det här är en spännande upptäckt, säger professor Raston.

"Vi har etablerat de topologiska egenskaperna hos högskjuvningsvätskeflödet i virvelvätskeanordningen vid submikrondimensioner, vid en kritisk lutningsvinkel på 45 grader, vara den optimala vinkeln för en mängd applikationer av enheten. "

De föreslagna flödesmönstren i VFD ger insikter som tillåter exakt förutsägelse och kontrollerar bildandet av nanostrukturer i VFD och kemiska reaktioner. Flödesmönstren ger också en förståelse för fördelarna med VFD-bearbetning i förhållande till att använda andra metoder, visar att VFD -bearbetningen är utan föregångare.

Som det senaste exemplet på grön kemiinnovation, Ph.D. kandidat Matt Jellicoe har lett forskning om att använda VFD för att kontrollera beläggningen av partiklar utan att använda andra avfall som genererar reagenser.

Pappret, "Högskjuvningssfäroidal topologisk vätskeflödesinducerad beläggning av polystyrenpärlor med C60-spikler, " av Matt Jellicoe, Kasturi Vimalanathan, Jason Gascooke, Xuan Luo och Colin Raston, har publicerats av Royal Society of Chemistry's ChemComm .

"Jag tror att resultatet av denna forskning är betydande eftersom vi visar beläggning av partiklar med en diameter på 2-6 mikron utan avfall och upp till 98 % effektivitet. Detta kan vara fördelaktigt för läkemedelsföretagen som täcker läkemedel med betydligt lägre utbyte, vilket leder till att farliga kemikalier rinner ut i sötvattenströmmar och luften, säger Mr Jellicoe.

Han förväntar sig att nästa teststeg kommer att undersöka möjligheten att använda VFD som en drogbeläggningsanordning.

"Detta kan avsevärt minska effekterna på miljön, säger Jellicoe, "och det här är det som retar mig mest. Den potentiella effekten, särskilt om miljön och ekonomin, kan vara outgrundligt."