Resumen
Interfacial shear rheometer by magnetic needle and system and method of actuation thereof. The needle drive system of an interfacial magnetic needle shear rheometer comprises two permanent magnets (13) with magnetic axes perpendicular to the plane of the interface in which the magnetic needle (3) of the rheometer (30) is located. The magnets (13) are located at the same distance (h) from said plane and with their polarities inverted one with respect to the other. The drive system also comprises drive means (15) for moving the magnets (13) oscillatory at a frequency ω in a longitudinal direction parallel to the plane of the interface, keeping the distance between the magnets (d) constant. Among other advantages, the present invention allows an initial positioning of the needle (3) very precise, as well as a perfect characterization of the rheological properties of thin films at low frequencies. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Reivindicaciones
1. REIVINDICACIONES 2. 1. Sistema de accionamiento de la aguja de un reómetro interfacial de cizalla por aguja magnética, caracterizado por que comprende: 3. - dos imanes (13) permanentes con ejes de imanación perpendiculares al plano de la 5 interfase en el que se sitúa la aguja magnética (3) del reómetro (30), estando los imanes (13) ubicados a una misma distancia (h) de dicho plano y con sus polaridades invertidas uno con respecto al otro; 4. - medios de accionamiento (15) configurados para desplazar los imanes (13) en una dirección longitudinal paralela al plano de la interfase, manteniendo constante la distancia 10 entre los imanes (d). 5. 2. Sistema de accionamiento según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende medios de soporte (14) de los imanes encargados de sustentar a los imanes (13) a una distancia (h) del plano de la interfase y transmitir el movimiento longitudinal desde los 15 medios de accionamiento (15) a los imanes (13). 6. 3. Sistema de accionamiento según la reivindicación 2, caracterizado por que los medios de soporte (14) comprenden una placa con una ranura intermedia (21) entre ambos imanes (13) para permitir la captura del movimiento de la aguja magnética (3) por parte de la 20 cámara (12) del reómetro (30). 7. 4. Sistema de accionamiento según la reivindicación 2, caracterizado por que los medios de soporte (14) comprenden una placa de material transparente. 8. 5. Sistema de accionamiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios de accionamiento (15) comprenden un motor con codificador lineal para determinar en cada instante la posición longitudinal de movimiento de los imanes (13). 9. 6. Sistema de accionamiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios de accionamiento (15) están configurados para desplazar a los imanes (13) en la dirección longitudinal del canal (16) del reómetro (30). 10. 7. Sistema de accionamiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende un sistema de posicionamiento de los imanes (13) en la dirección longitudinal paralela al plano de la interfase, configurado para modificar la distancia entre los imanes (d). 11. 8. Sistema de accionamiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende un sistema de posicionamiento de los imanes (13) en la dirección perpendicular al plano de la interfase, configurado para modificar la distancia (h) de los imanes (13) a dicho plano. 12. 9. Sistema de accionamiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende una unidad de control (22) encargada del control de los medios de accionamiento (15). 13. 10. Reómetro interfacial de cizalla por aguja magnética, que comprende: 15 14. - una cubeta (23) en la que se deposita la subfase (1’); 15. - una cámara (12) para la captura del movimiento de la aguja magnética (3); 16. - un canal (16) dentro del cual se produce el movimiento de la aguja magnética (3); 17. caracterizado por que el reómetro (30) adicionalmente comprende un sistema de accionamiento de la aguja según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6. 20 18. 11. Reómetro interfacial de cizalla por aguja magnética según la reivindicación 10, caracterizado por que comprende una unidad de control (22) encargada del control de la cámara (12) y los medios de accionamiento (15) del sistema de accionamiento de la aguja. 19. 12. Reómetro interfacial de cizalla por aguja magnética según la reivindicación 11, caracterizado por que la unidad de control (22) está configurada para: 20. - activar los medios de accionamiento (15) para desplazar los dos imanes (13) de forma oscilatoria a una frecuencia ω en la dirección longitudinal del canal (16); 21. - obtener la posición de los imanes (pi) a partir de la información de los medios de 30 accionamiento (15); 22. - obtener la posición de la aguja magnética (pa) a partir de las imágenes capturadas por la cámara (12); 23. - obtener el desfase (δpp) y la relación de amplitudes (ARpp) entre la posición de los 24. imanes (pi) y la posición de la aguja magnética (pa); 25. - obtener, en un procedimiento de calibración previo, la constante elástica ki del pozo de potencial creado por los imanes (13) sobre la aguja magnética (3); 26. - calcular, utilizando la constante elástica ki y el desfase (δpp) y relación de amplitudes (ARpp), los módulos dinámicos y la viscosidad interfacial compleja de la película (1) para la 5 frecuencia ω. 27. 13. Reómetro interfacial de cizalla por aguja magnética según la reivindicación 12, caracterizado por que la unidad de control (22) está adicionalmente configurada para realizar barridos en frecuencia ω dentro de un rango de frecuencias y obtener los módulos 10 dinámicos y la viscosidad interfacial compleja de la película (1) para dicho rango de frecuencias. 28. 14. Reómetro interfacial de cizalla por aguja magnética según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado por que comprende adicionalmente una ventana 15 inferior (17) transparente, practicada en la base de la cubeta (23), y una fuente de luz (19) para iluminar la aguja magnética a través de la ventana inferior (17). 29. 15. Reómetro interfacial de cizalla por aguja magnética según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado por que comprende adicionalmente unas barreras 20 móviles (18) para controlar la extensión espacial de la película (1) dentro de la cubeta (23). 30. 16. Método de accionamiento de la aguja de un reómetro interfacial de cizalla por aguja magnética, caracterizado por que comprende desplazar, en una dirección longitudinal paralela al plano de la interfase en el que se sitúa la aguja magnética (3) del reómetro (30), 25 dos imanes (13) permanentes con ejes de imanación perpendiculares a dicho plano, estando los imanes (13) ubicados a una misma distancia (h) de dicho plano y con sus polaridades invertidas uno con respecto al otro. 31. 17. Método de accionamiento de la aguja de un reómetro interfacial de cizalla por aguja 30 magnética según la reivindicación 16, caracterizado por que el desplazamiento se realiza de forma oscilatoria. 32. 18. Método de medición de la viscosidad de una película empleando un reómetro interfacial 33. de cizalla por aguja magnética, que emplea el método de accionamiento de la aguja del reómetro (30) según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 17, caracterizado por que comprende: 34. - desplazar los dos imanes (13) de forma oscilatoria a una frecuencia ω en la dirección longitudinal del canal (16); 5 35. - obtener la posición de los imanes (pi); 36. - obtener la posición de la aguja magnética (pa); 37. - obtener el desfase (δpp) y la relación de amplitudes (ARpp) entre la posición de los imanes (pi) y la posición de la aguja magnética (pa); 38. - obtener, en un procedimiento de calibración previo, la constante elástica ki del pozo 10 de potencial creado por los imanes (13) sobre la aguja magnética (3); 39. - calcular, utilizando la constante elástica ki y el desfase (δpp) y relación de amplitudes (ARpp), los módulos dinámicos y la viscosidad interfacial compleja de la película (1) para la frecuencia ω. 40. 19. Método de medición de la viscosidad de una película empleando un reómetro interfacial de cizalla por aguja magnética según la reivindicación 18, caracterizado por que comprende realizar barridos en frecuencia ω dentro de un rango de frecuencias y obtener los módulos dinámicos y la viscosidad interfacial compleja de la película (1) para dicho rango de frecuencias. 20
