Nonlinear dynamical analysis in magnetic hyperthermia

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ossege, Filipe Eduard Leite
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/46908
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, 2023.
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spelling Nonlinear dynamical analysis in magnetic hyperthermiaAnálise dinâmica não-linear em magnetohipertermiaMagnetohipertermiaSistema particuladoAnálise dinâmicaSistemas não-linearesDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, 2023.Magnetohipertermia é um tratamento de câncer baseado no aquecimento de tumores usando ferrofluidos. Motivado por essa terapia, esse trabalho avalia diferentes respostas dinâmicas não-lineares, a fim de aprimorar seu desempenho em termos do aumento de temperatura. Através de um sistema com 250 caixas com 300 partículas cada, um ferrofluido é simulado numericamente sob diversas circunstâncias. Devido ao efeito randômico, 50 realizações do mesmo sistema são aplicadas e a resposta temporal média é obtida. Três forçamentos distintos são aplicados: campo magnético alternado puro, campo magnético alternado com cisalhamento alternado e campo magnético caótico puro. Para o caso do campo magnético alternado puro, a resposta do sistema foi avaliada para diferentes valores do número de Péclet, da concentração de partículas, do parâmetro de Langevin, do parâmetro de interação dipolar e da frequência angular do campo magnético. A melhor situação obtida está associada a um campo magnético mais intenso. Para o caso do campo magnético alternado com cisalhamento alternado, a amplitude e a frequência angular da taxa de cisalhamento são os parâmetros variados. Os resultados indicam que o cisalhamento não traz benefícios para a magnetohipertermia. Para o caso do campo magnético caótico, o paramêtro de Langevin é avaliado. Dos três forçamentos considerados, o campo magnético alternado puro é o comportamento mais apropriado para esse tratamento de câncer. É importante destacar que, além do objetivo de aumentar a temperatura, esse trabalho permite um melhor entendimento da resposta dinâmica de ferrofluidos em magnetohipertermia.Magnetic hyperthermia is a cancer treatment based on heating tumors using ferrofluids. Motivated by this therapy, this work evaluates different nonlinear dynamical responses seeking the better performance in terms of temperature increase. Through a system with 250 lattices with 300 particles each, a ferrofluid is simulated numerically under several circumstances. Due to the random effect, 50 realizations of the same system are applied and average time response is obtained. Three different excitation are applied: pure alternating magnetic field, alternating magnetic field with alternating shear rate and pure chaotic magnetic field. In the case of pure alternating magnetic field, system response is evaluated for different values of the Péclet number, volume fraction, Langevin parameter, dipolar interaction parameter and magnetic field's angular frequency. The best situation is associated with a more intense magnetic field. In the case of alternating magnetic field with alternating shear motion, the shear rate's amplitude and angular frequency are the varied parameters. The results indicate that the shear motion brings no benefits for magnetic hyperthermia. In the case of pure chaotic magnetic field, system response is evaluated for different values of the Langevin parameter. From the 3 excitations considered, the pure alternating magnetic field produced the best dynamical behavior for this cancer treatment. It is also important to highlight that, beyond the goal of temperature increase, this work brings a better understanding of dynamical response of FF’s in MH.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)Programa de Pós-Graduação em Ciências MecânicasPaula, Aline Souza deGontijo, Rafael Gablereduard.ossege@gmail.comOssege, Filipe Eduard Leite2023-11-24T19:43:11Z2023-11-24T19:43:11Z2023-11-242023-02-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfOSSEGE, Filipe Eduard Leite. Nonlinear dynamical analysis in magnetic hyperthermia. 2023. 103 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências Mecânicas) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/46908enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-08T21:38:50Zoai:repositorio.unb.br:10482/46908Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-08T21:38:50Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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