Nanofluidos de grafeno: Estudo do comportamento da viscosidade em função da temperatura e da fração volúmica

• Autor(a) principal: Soares, Fátima Raquel Pinto
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/21042
• topic: Nanofluido; Grafeno; Água Destilada; Soro Fisiológico; Glicerina; Etilenoglicol; Espectroscopia Ótica; Estabilidade; pH; Condutividade Elétrica; Viscosidade e Densidade; Nanofluid; Graphene; Distilled Water; Saline Solution; Glycerine; Ethylene Glycol; Optical Spectroscopy; Stability; Electrical Conductivity; Viscosity and Density

Os nanofluidos de grafeno têm vindo a ser alvo de estudo, uma vez que apresentam diversas propriedades que os tornam aplicáveis em diversas áreas. Foi realizado, inicialmente, uma pesquisa bibliográfica relativa aos nanofluidos pretendidos, ao seu vasto campo de possibilidades de aplicação e, em particular, às aplicações na área da medicina, de particular interesse no contexto do Mestrado em Engenharia Biomédica. Neste trabalho, estudaram-se os nanofluidos de 0.1% de fração volúmica de grafeno em vários fluidos base, como água destilada, soro fisiológico, glicerina e etilenoglicol. Estudaram-se, também, nanofluidos com uma fração volúmica de 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.5% e 0.75% de grafeno em etilenoglicol. Estes nanofluidos foram submetidos a ultrassons para homogeneizar. Fez-se um estudo prévio sobre o tempo ideal ao qual as amostras deveriam estar submetidas aos ultrassons, recorrendo para tal à espectroscopia ótica. Estudou-se a estabilidade do nanofluido utilizando o método de observação por sedimentação, espectroscopia ótica e pH. Foi, também, feito o estudo da viscosidade cinemática e dinâmica em função da temperatura, para as temperaturas de 20, 30, 40, 50, e 60 ºC. Foram determinadas as massas volúmicas destes nanofluidos para a mesma gama de temperaturas. Foi ainda estudada a condutividade elétrica para a amostra de nanofluido de 0.1% de fração volúmica de grafeno em soro fisiológico em função da temperatura. Relativamente à viscosidade dinâmica e cinemática verificou-se que estas diminuem com o aumento da temperatura e aumentam com o aumento da concentração de nanopartículas de grafeno no fluido base. Do mesmo modo, verificou-se que a massa volúmica diminui com o aumento da temperatura. Por fim, verificou-se que a condutividade elétrica teve um aumento exponencial com o aumento da temperatura. Finalizando, compararam-se os valores experimentais da viscosidade obtidos em função da fração volúmica das nanopartículas com vários modelos teóricos, como o modelo de Einstein, Brinkman, Wang, Batchelor, De Bruijin, Vand e Maiga. Verificando-se que os modelos que mais se aproximam dos valores experimentais são os modelos de Batchelor e Vand.