Reología de Ferrofluidos Acuosos: Transición de un Carácter Similar a un Gel a un Carácter Líquido en Altos Campos Magnéticos
Autores: ampelj, Stanislav
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Reología de Ferrofluidos Acuosos: Transición de un Carácter Similar a un Gel a un Carácter Líquido en Altos Campos Magnéticos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Campo magnético
Ferrofluido
Mediciones reológicas
Estructura interna
Estabilidad
Aglomerados
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Se utilizaron mediciones reológicas bajo un campo magnético aplicado para investigar los cambios en la estructura interna y la estabilidad de un ferrofluido acuoso. El ferrofluido se preparó dispersando un 1.8 % en peso de nanopartículas de maghemita con un tamaño de 14 +/- 3 nm y una magnetización de saturación de 68 emu/g en agua utilizando ácido cítrico como surfactante. En este estudio, se utilizaron pruebas oscilatorias para investigar los cambios estructurales internos y la estabilidad del ferrofluido bajo la influencia del campo magnético B. En un campo magnético de aproximadamente 50 mT, el módulo de almacenamiento se volvió mayor que el módulo de pérdida, ya que el ferrofluido exhibió un carácter similar al gel. Sin embargo, en un campo magnético de aproximadamente 200 mT, el carácter del ferrofluido volvió al de un líquido. El cambio en el carácter del ferrofluido en este alto campo magnético se asoció con un cambio gradual de aglomerados en cadena a aglomerados globulares más favorables energéticamente, utilizando un cálculo basado en un modelo descrito en un trabajo separado. Los aglomerados globulares impedían el flujo en menor medida que las cadenas, lo que causaba una reducción en la viscosidad. Un mayor aumento del campo magnético resultó en la sedimentación de aglomerados y la pérdida del efecto magneto-reológico.
Descripción
Se utilizaron mediciones reológicas bajo un campo magnético aplicado para investigar los cambios en la estructura interna y la estabilidad de un ferrofluido acuoso. El ferrofluido se preparó dispersando un 1.8 % en peso de nanopartículas de maghemita con un tamaño de 14 +/- 3 nm y una magnetización de saturación de 68 emu/g en agua utilizando ácido cítrico como surfactante. En este estudio, se utilizaron pruebas oscilatorias para investigar los cambios estructurales internos y la estabilidad del ferrofluido bajo la influencia del campo magnético B. En un campo magnético de aproximadamente 50 mT, el módulo de almacenamiento se volvió mayor que el módulo de pérdida, ya que el ferrofluido exhibió un carácter similar al gel. Sin embargo, en un campo magnético de aproximadamente 200 mT, el carácter del ferrofluido volvió al de un líquido. El cambio en el carácter del ferrofluido en este alto campo magnético se asoció con un cambio gradual de aglomerados en cadena a aglomerados globulares más favorables energéticamente, utilizando un cálculo basado en un modelo descrito en un trabajo separado. Los aglomerados globulares impedían el flujo en menor medida que las cadenas, lo que causaba una reducción en la viscosidad. Un mayor aumento del campo magnético resultó en la sedimentación de aglomerados y la pérdida del efecto magneto-reológico.