Investigação do fenômeno redução de arrasto em superfícies de Sylgard® 184 modificadas por plasma
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27408 |
Resumo: | O arrasto é um dos principais agentes de dissipação de energia em aplicações da engenharia. Mecanismos redutores de arrasto vêm sendo estudados visando reduções desse custo. As superfícies super-hidrofóbicas (SSH) possuem alta repelência à água e vêm sendo estudadas como mecanismo alternativo para redução de arrasto. O alto nível de repelência se dá por conta das estruturas hierárquicas nas escalas micro e nano, fazendo com que essas superfícies consigam aprisionar camadas de ar que impõem a condição de escorregamento. O presente trabalho investigou o fenômeno de redução de arrasto em superfícies fabricadas em elastômero Sylgard® 184 e modificadas por tratamentos de plasma à baixa pressão. Utilizou-se atmosferas com 40% e 60% de argônio e 20% e 80% de acetileno, variando-se os tempos de tratamento de 10, 15 e 30 minutos de exposição de acetileno. As modificações superficiais, morfológicas e químicas, foram comprovadas por análises de XPS e AFM, mostrando a impressão de uma estrutura rugosa na escala nanométrica com deposição de elementos químicos da solução polimerizante. A SSH obtida mostrou menos resistência ao escoamento de água, testado através da imposição do escoamento sobre canais. |
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Diniz, Gutembergy FerreiraBessa, Kleiber Lima deCosta, Thercio Henrique de CarvalhoOrtiz, Jayme PintoFeitor, Michelle Cequeira2019-08-05T22:11:04Z2019-08-05T22:11:04Z2019-07-23DINIZ, Gutembergy Ferreira. Investigação do fenômeno redução de arrasto em superfícies de Sylgard® 184 modificadas por plasma. 2019. 105f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27408O arrasto é um dos principais agentes de dissipação de energia em aplicações da engenharia. Mecanismos redutores de arrasto vêm sendo estudados visando reduções desse custo. As superfícies super-hidrofóbicas (SSH) possuem alta repelência à água e vêm sendo estudadas como mecanismo alternativo para redução de arrasto. O alto nível de repelência se dá por conta das estruturas hierárquicas nas escalas micro e nano, fazendo com que essas superfícies consigam aprisionar camadas de ar que impõem a condição de escorregamento. O presente trabalho investigou o fenômeno de redução de arrasto em superfícies fabricadas em elastômero Sylgard® 184 e modificadas por tratamentos de plasma à baixa pressão. Utilizou-se atmosferas com 40% e 60% de argônio e 20% e 80% de acetileno, variando-se os tempos de tratamento de 10, 15 e 30 minutos de exposição de acetileno. As modificações superficiais, morfológicas e químicas, foram comprovadas por análises de XPS e AFM, mostrando a impressão de uma estrutura rugosa na escala nanométrica com deposição de elementos químicos da solução polimerizante. A SSH obtida mostrou menos resistência ao escoamento de água, testado através da imposição do escoamento sobre canais.Drag is one of the main energy dissipation agents in engineering applications. drag reducing mechanisms have been studied aiming at reductions that cost. The superhydrophobic surfaces (SSH) have high water repellency and has been studied as an alternative mechanism for reducing drag. The high level of repellency is due to the hierarchical structures in the micro and nano scales, causing these surfaces to trap layers of air that impose the slipping condition. This study investigated the drag reduction phenomenon in Sylgard® 184 elastomer surfaces and modified by the plasma treatment at low pressure. Atmospheres with 40% and 60% of argon and 20% and 80% of acetylene were used, varying in treatment times of 10, 15 and 30 minutes of acetylene exposure. The surface, morphological and chemical modifications were confirmed by XPS and AFM analysis, showing the impression of a rough structure on the nanoscale with deposition of chemical elements of the polymerization solution. The obtained SSH showed less resistance to the water flow, tested through the imposition of the flow on channels.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICARedução de arrastoSuperfícies super-hidrofóbicasPlasmaInvestigação do fenômeno redução de arrasto em superfícies de Sylgard® 184 modificadas por plasmaInvestigation of the drag reduction phenomenon on plasma-modified Sylgard® 184 sufarcesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTInvestigaçãofenômenoredução_Diniz_2019.pdf.txtInvestigaçãofenômenoredução_Diniz_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain145892https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27408/2/Investiga%c3%a7%c3%a3ofen%c3%b4menoredu%c3%a7%c3%a3o_Diniz_2019.pdf.txtf407f860a9807177005076cd4ebf144cMD52THUMBNAILInvestigaçãofenômenoredução_Diniz_2019.pdf.jpgInvestigaçãofenômenoredução_Diniz_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1311https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27408/3/Investiga%c3%a7%c3%a3ofen%c3%b4menoredu%c3%a7%c3%a3o_Diniz_2019.pdf.jpgfb6211761e1e1e58f8e87f36f6a9efafMD53ORIGINALInvestigaçãofenômenoredução_Diniz_2019.pdfapplication/pdf3734485https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27408/1/Investiga%c3%a7%c3%a3ofen%c3%b4menoredu%c3%a7%c3%a3o_Diniz_2019.pdffb13099dec5dcc11b226ddfcbc02fa0fMD51123456789/274082019-08-11 02:21:13.082oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/27408Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-08-11T05:21:13Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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O arrasto é um dos principais agentes de dissipação de energia em aplicações da engenharia. Mecanismos redutores de arrasto vêm sendo estudados visando reduções desse custo. As superfícies super-hidrofóbicas (SSH) possuem alta repelência à água e vêm sendo estudadas como mecanismo alternativo para redução de arrasto. O alto nível de repelência se dá por conta das estruturas hierárquicas nas escalas micro e nano, fazendo com que essas superfícies consigam aprisionar camadas de ar que impõem a condição de escorregamento. O presente trabalho investigou o fenômeno de redução de arrasto em superfícies fabricadas em elastômero Sylgard® 184 e modificadas por tratamentos de plasma à baixa pressão. Utilizou-se atmosferas com 40% e 60% de argônio e 20% e 80% de acetileno, variando-se os tempos de tratamento de 10, 15 e 30 minutos de exposição de acetileno. As modificações superficiais, morfológicas e químicas, foram comprovadas por análises de XPS e AFM, mostrando a impressão de uma estrutura rugosa na escala nanométrica com deposição de elementos químicos da solução polimerizante. A SSH obtida mostrou menos resistência ao escoamento de água, testado através da imposição do escoamento sobre canais. |
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