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MODELLAZIONE DEI MECCANISMI DI FORMAZIONE E DELLE CARATTERISTICHE STRUTTURALI DI MEMBRANE POLIMERICHE

Il progetto di ricerca prevede: - un ulteriore sviluppo del sistema fisico oggetto di studio rispetto alla natura del solvente, del polimero e della CO2 supercritica così come definito nella precedente attività di ricerca; - il miglioramento di modelli cinetici e termodinamici del sistema oggetto di studio in 2D, già definiti nel precedente anno; - la definizione dettagliata delle equazioni costitutive per le proprietà chimico-fisiche dei componenti in esame e le espressioni delle cinetiche di diffusione per sistemi multicomponente; - l'implementazione del modello proposto nel software COMSOL Multiphysics e la risoluzione del relativo sistema di equazioni. La risoluzione numerica delle equazioni del modello fornirà i profili temporali e spaziali della composizione della soluzione. Questi consentiranno il tracciamento dei percorsi di composizione nel tempo su diagrammi ternari e, quindi, di prevedere le caratteristiche strutturali generali delle membrane preparate nelle varie condizioni operative imposte. L'attività di modellazione sarà condotta su sistemi per i quali esistono dati sperimentali di letteratura e consentirà di confrontare i risultati ottenuti con le evidenze sperimentali in modo da ottimizzare eventuali parametri del modello. Sulla base dei risultati ottenuti con geometria 2D del modello e del confronto di cui al precedente paragrafo, si valuterà la possibilità e la necessità di sviluppare un modello 3D del sistema in oggetto. L'attività di modellazione consentirà anche di progettare prove sperimentali specifiche per la verifica della capacità di predizione del modello. Essa, infatti, potrà fornire indicazioni su quali siano le condizioni operative più utili da esplorare e, viceversa, i risultati sperimentali consentiranno di rifinire, modificare o validare le assunzioni alla base del modello. A tal fine si prevede di avviare una collaborazione con un gruppo di ricerca attivo in campo sperimentale su questa tematica.