Secagem supercrítica em metal mecânicaQuando uma substância é seca através de métodos normais de aplicação de calor e pressão, a uma taxa limitada, a substância ultrapassa a barreira de líquido-gás, ocorrendo mudanças de tensão capilar, o que faz com que a substância se desintegre. Este processo de secagem afeta a tensão superficial global da substância, causando delicadas estruturas que se quebram ou se degeneram. Para evitar este problema, existe o método de secagem supercrítica, que seca uma substância através de calor e pressão em níveis elevados, mas que permanece no limite do líquido ou gás, em vez de mover-se através deles. A densidade do líquido e do gás é a mesma e, molecularmente, não existe nenhuma diferença entre os dois. O método de secagem supercrítica pode ser usado com fluidos supercríticos, e existem vários diferentes métodos de secagem.

O processo de secagem normal envolve o uso de calor médio ou pressão e é bem eficaz quando aplicado a substâncias tais como a água, que não têm suas moléculas facilmente quebradas. Algumas substâncias ou dispositivos – tais como dispositivos microeletromecânicos em máquinas pequenas – experimentam um desequilíbrio durante este processo de secagem, porque, quando ocorre a tensão superficial pelas mudanças de líquido para um gás, o método de secagem tradicional afeta a estrutura da substância. Em estruturas delicadas, isto pode criar problemas.

Secagem supercrítica

A técnica de secagem supercrítica em materiais preserva a estrutura molecular, mantendo a tensão superficial

Para contornar este problema de tensão de superfície, a técnica de secagem supercrítica é um método que contorna o limite líquido-gás e não afeta o estresse capilar da substância. Estresse capilar é o espaço entre os poros da substância e, quando o líquido se torna um gás, por meios normais, a tensão capilar faz com que a substância entre em colapso. Para fazer isso, um fluido supercrítico é necessário. Estes fluidos parecem líquidos, mas são capazes de se expandir e se comprimir como gases, mas também são capazes de dissolver outras substâncias. A preparação destes fluidos envolve saurar os poros com um solvente orgânico.

Existem várias maneiras de realizar a secagem supercrítica. No método de alta pressão e alta temperatura, uma câmara de pressão é cheia com o fluido supercrítico e com o solvente orgânico no qual o fluido supercrítico foi imerso. A substância é então rapidamente exposta ao calor e à pressão além do seu limite crítico, fazendo com que o fluido se transforme em um gás, mantendo o estresse capilar.
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Enquanto o método de alta pressão e alta temperatura é a forma mais comum de realizar a secagem supercrítica, existe um método de baixa temperatura, e este método é mais seguro, porque o outro pode ser explosivo, e algumas substâncias não suportam a alta pressão e calor. Em vez de um solvente orgânico, o dióxido de carbono é utilizado, porque é supercriticamente extraído a uma temperatura baixa. A secagem supercrítica com este método não é sempre bem sucedida, porque alguns fluidos irão reagir com o dióxido de carbono para criar carbonatos de metal.