Simulation of spherical and anisotropic Nanoparticles in laboratory and large scale processes 

Although, a lot is now known about the synthesis of spherical and non­spherical 
nanoparticles by the microemulsion route, and enormous amount of data and observations 
have been reported over the last decade, there exists very few studies that exactly explain the 
physics of these systems. Simulation is a powerful tool not only to reduce experiments, but 
also to substantiate the correct understanding of the physics of a problem. This project would 
involve development of simulation techniques, based partly on the experience derived from 
the case of spherical nanoparticles, to explain interesting observations in non­
spherical/complex nano particles. There is also a need to develop good simulation algorithm 
for particle formation which incorporates the effect of shear and fluid flow on the properties 
of NPs/ Multi­scale reactor models with a Monte­Carlo/Population balance/Brownian 
dynamics simulation methods. Exploratory strategies to couple the above approaches with 
CFD would be assessed. The existing model would also be extended to a continuous reactor 
configuration, with the model taking into account, both shear effects as well as effects due to 
the input output streams and residence times. Studies would also be carried out to develop 
algorithms to simulate anisotropic nanoparticles using Brownian dynamic simulation. Most 
complex surfactant systems such as the wormlike micelles or the cylindrical micelles can be 
adequately described by Brownian Dynamics, and it would be interesting to simulate these, 
with nanoparticles being synthesized inside the surfactant core. The project would be 
theoretical (analytical theory and computer simulation and modeling) in nature.