La invención se refiere a un dispositivo restructurador molecular mediante sonido en forma de campana,

constituido por dos láminas de metal inoxidable entre los cuales se dispone una capa de resina epoxi conductora de electricidad, en la que se insertan cristales nanométricos de óxidos de metal y sílice y una pila galvánica para la excitación que haga vibrar a tales cristales para producir ultrasonido en el rango de 106 a 108 hertzios, actuando tales ondas nanométricas de sonido como desagregadoras de cúmulos de moléculas de fluidos

Dispositivo reestructurador molecular mediante sonido.

Objeto de la invención

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo reestructurador molecular mediante sonido.

Más en particular, el objeto de la invención se centra en un dispositivo capaz de reestructurar las moléculas a través de la utilización de ondas sónicas nanométricas (ultrasonidos), particularmente moléculas de agua, pero también de otros fluidos, creado y compuesto por una disposición de campanas metálicas constituidas por combinaciones de óxidos metálicos y con recubrimientos epóxidos en las mismas, las cuales, al generar una corriente eléctrica sobre de ellas, producen nano ondas sónicas, es decir, ondas de sonido de medidas nanométricas, que al impactar en las moléculas o grupos de moléculas, producen diferentes efectos según la aplicación a que se destine el dispositivo, siendo la principal aplicación del mismo eliminar acumulaciones de lodo en embalses, ríos y lugares similares a partir de la modificación de los enlaces de hidrógeno de la molécula del agua que contiene dichos lodos para disgregar las agrupaciones moleculares existentes en dicha agua.

Así, las utilidades del dispositivo reestructurador sónico están esencialmente encaminadas a su uso con el agua, pero dado que todos los fluidos presentan una disposición molecular en forma de grupos de moléculas, el dispositivo puede ser utilizado en cualquier fluido en el que sea necesario romper dichas acumulaciones moleculares para facilitar el arrastre de materiales en suspensión e impedir su depósito progresivo en los recipientes que los contengan.

Antecedentes de la invención

Es por todos conocido que las moléculas individuales en estado normal en la naturaleza suelen formar grupos moleculares, también denominados cúmulos moleculares (acumulaciones de varias moléculas). Uno de los ejemplos más comunes de ello es la molécula de agua. Desde principios de los años 70 se sabe que el agua no está formada por moléculas aisladas de H₂O. El espectro Raman de las vibraciones del estrechamiento del O-H ensanchadas, de la molécula de agua en fase liquida a 3200-3600 cm^-1, se debe al solapamiento de un número de picos que surgen de moléculas de agua, tanto aisladas como asociadas por enlaces de hidrógeno en grupos o cúmulos. El átomo H de una molécula forma un enlace con un átomo de oxigeno de otra. En condiciones de temperatura ambiente, el 80% de las moléculas de agua se encuentran enlazadas en cúmulos, es decir en grupos de moléculas, y, a medida que sube la temperatura dichos cúmulos se van disociando en moléculas aisladas de H₂O. Ello se debe fundamentalmente a que el átomo O no está situado equidistante entre dos átomos de hidrógeno en una misma molécula, lo que hace que la tendencia natural de las moléculas de agua sea arracimarse o acumularse, es decir, componer cúmulos donde los enlaces de hidrógeno de una molécula queden compensados con los de las moléculas colindantes. Se ha predicho que bajo una presión elevada de impacto de 9 GPa (Gigapascales) puede existir un nuevo tipo de agua, agua con enlaces de hidrógeno simétricos, donde el átomo O comparte equitativamente ambos átomos de hidrógeno. Este tipo de agua presenta propiedades diferentes del agua normal. (Como es sabido, un enlace de hidrógeno simétrico es un tipo especial de enlace de hidrógeno en el que el núcleo de hidrógeno está exactamente a mitad de camino entre dos átomos del mismo elemento. La fuerza del enlace a cada uno de estos átomos es igual. Constituye un ejemplo de un enlace de tres centros y dos electrones. Este tipo de enlace es mucho más fuerte que los enlaces de hidrógeno "normales". El orden efectivo de enlace es 0.5, así que su fuerza es comparable a un enlace covalente. Se ha visto en hielo a altas presiones, y también en la fase sólida de muchos ácidos anhidros, como el fluoruro de hidrógeno y el ácido fórmico a altas presiones). Existen otros ejemplos de cúmulos moleculares tales como el (NH₃)_n⁺, el (CO₂)₄₄ y el (C₄H₈)₃₀. Dicha presión puede aplicarse de diferentes maneras, pero se ha detectado que la presión mediante ondas sónicas es eficaz porque puede reducirse la medida y frecuencia de tales ondas consiguiendo aplicar una presión suficiente a nivel molecular para poder alcanzar los resultados deseados. Cabe recordar que la sonoquímica es una rama científica (concretamente una rama de la química) que estudia la capacidad de la energía transportada por las ondas sonoras para provocar y acelerar reacciones químicas.

El agua en su estado líquido en condiciones ambientales, se emplea para diversas actividades, siendo una de las más importantes la agricultura, la cual emplea agua de lluvia, de ríos, lagos, lagunas y de pozos profundos, e inclusive, de agua tratada.

Normalmente el almacenamiento del agua, se lleva a cabo en cuerpos receptores construidos para tal fin, los cuales con el tiempo van perdiendo su capacidad de almacenamiento, debido a la gran cantidad de materiales que flotan en el agua y que posteriormente se sedimentan, ocupando espacio en los cuerpos receptores, disminuyendo de esta forma el volumen, y la vida útil de los cuerpos de almacenamiento. Los materiales que componen dichos sedimentos son por lo general: arcillas, humus, lignitos, arena, pétreos y basura en general, los cuales dan lugar al lodazamiento o acumulación de lodos en los cuerpos receptores de agua. El material que provoca dicha acumulación, por tanto es el lodo.

La eliminación y limpieza de los sedimentos de los cuerpos receptores de agua, es uno de los retos más grandes que hay que superar por cuanto pierden eficacia y volumen de almacenaje de agua a favor del volumen creciente de lodo. Además, los cuerpos receptores ayudan a la recarga de los acuíferos, y estando con un importante contenido de lodo pierden parte importante de sus propiedades. Es por todo ello necesario proceder a la limpieza o deslodazamiento de dichos cuerpos receptores de agua.

La eliminación de lodo y limpieza de los cuerpos receptores se puede realizar mediante las tecnologías tradicionales. Sin embargo, tales tecnologías son muy costosas, teniendo que desalojar todo el liquido de los cuerpos receptores, en la mayoría de los casos, esperar al secado y posteriormente emplear grandes maquinarias para realizar el deslodazamiento o limpieza y desatascado de los cuerpos receptores. Lo anterior demuestra que se deben de encontrar otras tecnologías y procedimientos para realizar este tipo de trabajos para evitar la descarga de los cuerpos receptores con la consiguiente pérdida de agua o de capacidad de agua almacenada y además disminuir los costes de limpieza y el tiempo necesario para llevarla a cabo.

Dado que el lodo se forma por la pérdida de la humedad de los materiales sedimentables, la mejor forma de conseguir el deslodazamiento es mediante la rehidratación del lodo lo que permite que se desaloje como llegó, mediante flotación, arrastre o bombeo junto con el agua. Para que ello ocurra es necesario modificar las propiedades del agua, tales como la viscosidad, densidad, etc. y esto se puede lograr disminuyendo el número de moléculas en los cúmulos del agua, que tal como se ha señalado anteriormente consisten en agrupaciones o acumulaciones de moléculas de agua. En el estado de la técnica actual, esta modificación se lleva a cabo por medio de métodos fisicoquímicos y se emplean métodos térmicos y magnéticos, con costes elevados y no siempre se obtiene la modificación requerida que dé lugar a la disociación o separación de las moléculas que componen los cúmulos de agua (grupos de moléculas). Así, por ejemplo, en el caso de los métodos térmicos, es caro y laborioso lo que hace más complicado el proceso de disgregación molecular. Los sistemas químicos no son muy controlables y dejan contaminación sin grandes beneficios, los magnéticos no demuestran buenos resultados.

La presente invención pretende utilizar una tecnología novedosa con la finalidad de lograr cúmulos de agua, es decir las acumulaciones o grupos de moléculas que se forman en el agua, que tengan un menor contenido molecular o número de moléculas agrupadas, sin recurrir a los procedimientos térmicos y/o magnéticos. Dicha tecnología se basa en la aplicación de sonidos de nanofrecuencias para obtener la disgregación de las moléculas que forman las citadas acumulaciones consiguiendo un menor número de moléculas presentes en ellas gracias a la presión... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo reestructurador molecular mediante sonido, concretamente mediante ondas sónicas nanométricas, y particularmente aplicable a moléculas de agua, en orden a eliminar acumulaciones de lodo en embalses, ríos y lugares similares a partir de la modificación de los enlaces de hidrógeno de las moléculas del agua que contiene dichos lodos para disgregar las agrupaciones moleculares existentes en dicha agua, siendo también aplicable a otros fluidos con agrupaciones moleculares semejantes, caracterizado por el hecho de estar constituido por una primera lámina (12) de bronce convexa con un radio entre 14 cm y 80 cm y una longitud entre 0,10 m y 3 m, con un espesor entre 0.25 mm y 0.5 mm.; dicha lámina está recubierta con una resina epoxi que funciona como conductor de electricidad y sobre la que se disponen partículas de óxidos metálicos y/o cristales de sílice micronizados de un tamaño entre 1 μm y 5 μm, capaces de emitir frecuencias específicas de 7.8 Hertzios o superiores, en rangos nanométricos de amplitud de onda, a partir de la excitación eléctrica provocada por una pila galvánica entre 0,5 y 1,5 voltios, que se encuentra inmersa en la resina que actúa como conductor eléctrico; y una segunda lámina o tapa (11) de acero inoxidable de menor tamaño que la lámina de bronce, dotada de una capa de silicona de alta resistencia que actúa como elemento de unión de las láminas y como aislante y protector de la resina y de los óxidos metálicos, los cristales y la pila inmersos en dicha resina.

2. Dispositivo reestructurador molecular mediante sonido, según la reivindicación primera, caracterizado porque, preferentemente, tiene forma de campana (1) y porque en el centro de dicha campana (1) se dispone un tubo (8) de bronce cuyo diámetro interior está comprendido entre 0,635 centímetros y 7,62 centímetros, de la misma composición y materiales que la campana, que actúa como sujeción de la misma a una disposición variable de campanas, y además proporciona emisión adicional de ondas idénticas a las de la campana.

3. Dispositivo reestructurador molecular mediante sonido, según las reivindicaciones primera y segunda, caracterizado porque el tubo de sujeción presenta en su centro una rótula (9) de giro que permite que la campana se mueva según el movimiento del fluido en que se halle inmersa.

4. Dispositivo reestructurador molecular mediante sonido, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque la proporción de partículas metálicas suponen entre el 10 y el 30% del total de las partículas.

5. Dispositivo reestructurador molecular mediante sonido, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque la proporción de partículas no metálicas suponen entre el 10 y el 30% del total de las partículas.

6. Dispositivo reestructurador molecular mediante sonido, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque la proporción de partículas de sales de sílice suponen entre el 10 y el 30% del total de las partículas.

7. Dispositivo reestructurador molecular mediante sonido, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tamaño de partícula óptimo de las sales metálicas va desde de 1 μm hasta de 5 μm.

8. Dispositivo reestructurador molecular mediante sonido según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el porcentaje de resina sobre el de partículas oscila de entre un 70 a un 30%.

9. Dispositivo reestructurador molecular mediante sonido, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las láminas que componen campana pueden ser de cualquier material metálico, preferiblemente acero inoxidable, latón, cobre o bronce.

10. Dispositivo reestructurador molecular mediante sonido, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las frecuencias de emisión de nanoondas están en un rango de 7.8 a más hertzios.

11. Dispositivo reestructurador molecular mediante sonido, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque puede ser dispuesto en grupos y en disposiciones geométricas sin que se produzcan interferencias de uso.