Propiedades dieléctricas de nanofluidos de CuO e AL2 O3

Resumo

Los fluidos que contienen partículas, metálicas o no metálicas, de tamaño nanométrico (nanopartículas) en suspensión, son conocidos como Nanofluidos. En los últimos años todo lo referente a la nanotecnología está teniendo un avance significativo gracias a sus aplicaciones en campos tan diversos como: Energías alternativas, Administración de medicamentos, Computación cuántica (semiconductores, nuevos chips), Microsensores de altas prestaciones, Contaminación medioambiental, Nuevos materiales, etc. Es por ello que el análisis del comportamiento de fluidos con estas nanopartículas en suspensión resulta de especial interés. En este proyecto de tesis se pretende determinar el comportamiento de las propiedades dieléctricas en nanofluidos de óxidos metálicos como el CuO o el Al2O3, utilizando líquidos base con más o menos polaridad como el Etilenglicol, Etanol o el Heptano";" pudiendo así evaluar la influencia de las nanopartículas en las propiedades dieléctricas de la muestra. Compararemos los resultados experimentales obtenidos con los diferentes modelos teóricos existentes en la literatura para determinar al permitividad de sistemas multicomponente, verificando su utilidad en nanofluidos. La caracterización termofísica de nanofluidos tiene un papel clave en el desarrollo de los equipos de transferencia de calor de alta eficiencia y aplicaciones de energías alternativas, desarrollo de nuevos materiales y otras aplicaciones de las Ciencias. Son conocidos los métodos físicos y químicos para sintetizar nanofluidos, así como las técnicas para la estabilización de las nanopartículas en suspensión. Varios autores explican los modelos y técnicas experimentales en el estudio de nanofluidos así como aplicaciones en la misma transferencia de calor. Sin embargo, pocos estudios se conocen de sus propiedades dieléctricas y aplicaciones. Dado que los modelos clásicos para la predicción de propiedades termodinámicas fallan, se espera que aparezcan los mismos problemas en el contexto de este proyecto para los modelos clásicos del estudio de la permitividad. El objetivo general de este estudio es determinar el comportamiento de las propiedades dieléctricas de nanofluidos que contienen óxidos metálicos. Como objetivos secundarios, se pretende determinar la permitividad y conductividad eléctrica para nanopartículas de diferentes tamaños , en función de la temperatura y la fracción volúmica. A su vez se realizarán estudios comparativos de los resultados experimentales con modelos teóricos existentes de la permitividad dieléctrica de sistemas multicomponente.Os fluídos que conteñen partículas metálicas ou non metálicas, tamaño nanométrico (nanopartículas) en suspensión son coñecidos como Nanofluidos. Nos últimos anos, todo o referente a nanotecnoloxía está tendo un avance significativo grazas as súas aplicacións en campos tan diversos como: fontes alternativas de enerxía:, administración de medicamentos, computación cuántica (semicondutores, novos chips), microsensores de altas prestacións, contaminación ambiental, novos materiais, etc É por iso que a análise do comportamento de fluídos con nanopartículas en suspensión é de particular interese. Neste proxecto de doutoramento preténdese determinar o comportamento das propiedades dieléctricas en nanofluidos de óxidos metálicos, tales como CuO ou Al2O3, usando fluídos base con diferente polaridade como o etilenoglicol, o etanol ou o hexano, poidendo de esta maneira avaliar a influencia das nanopartículas nas propiedades dieléctricas da mostra. Compararanse os resultados experimentais obtidos con diferentes modelos teóricos da literatura para determinar a permitividade dos sistemas multicomponentes, verificando a súa utilidade nos nanofluidos. A caracterización termofísica de nanofluidos ten un papel fundamental no desenvolvemento de equipos de transferencia de calor de alta eficiencia e aplicacións de enerxía alternativas, desenvolvemento de novos materiais e outras aplicacións das ciencias. Son coñecidos os métodos físicos e químicos para a síntese de nanofluidos, e as técnicas para a estabilización de nanopartículas en suspensión. Varios autores explican os modelos e técnicas experimentais no estudo da nanofluidos, así como as aplicacións na transferencia de calor. Non obstante, existen poucos estudos das súas propiedades dieléctrica e aplicacións. Dado que os modelos clásicos para a predicción das propiedades termodinámicas fallan, se espera que aparezan os mesmos problemas no contexto deste proxecto para o estudo de modelos clásicos da permitividade. O obxectivo xeral deste estudo é determinar o comportamento das propiedades dieléctricas dos nanofluidos de óxidos metálicos. Como obxectivos secundarios, pretendese determinar a permitividade e condutividade eléctrica para nanopartículas de diferentes tamaños, dependendo da temperatura e da fracción de volúmica. Ó mesmo tempo se realizarán estudos comparativos dos resultados experimentais cós modelos teóricos existentes da permitividade dieléctrica dos sistemas multicomponente.Os fluidos que contém partículas, metálicas ou não metálicas, de tamanho nanométrico em suspensão, são conhecidos por nanofluidos. Nos últimos anos a nanotecnologia tem sido alvo de grande avanço científico devido à sua interdisciplinaridade e graças aos seus campos de aplicação tão diversos como: Energias Alternativas, Manipulação Farmacêutica, Computação Quântica, Micro sensores, Contaminação Ambiental e Novos Materiais. Por tudo isto se revela de especial interesse a análise do comportamento de fluidos com nanopartículas em suspensão. Com este trabalho pretende-se determinar o comportamento das propriedades dieléctricas em nanofluidos contendo óxidos metálicos CuO e Al2O3, utilizando como líquidos base, o Etileno glicol ou Etanol. O trabalho envolve também estudos comparativos dos resultados experimentais obtidos com diferentes modelos teóricos existentes na literatura para determinação da permitividade dieléctrica de sistemas multicompostos. A caracterização termofísica de nanofluidos desempenha um papel fundamental no desenvolvimento de equipamentos de transferência de calor com alta eficiência bem como aplicações em energias alternativas, desenvolvimento de novos materiais e outras aplicações de Ciências. São conhecidos métodos físicos e químicos para sintetização de nanofluidos, bem como, técnicas para estabilização das nanopartículas em suspensão. Vários autores explicam modelos e técnicas experimentais no estudo de nanofluidos assim como, aplicações dos mesmos em transferência de calor. Contudo poucos estudos são conhecidos sobre as suas propriedades dieléctricas e respectivas aplicações. Visto que os modelos clássicos de previsão de propriedades termodinâmicas falham, no contexto deste projecto (nanopartículas), é espectável que os mesmos problemas surjam para os modelos clássicos do estudo da permitividade. O objectivo geral deste trabalho é determinar o comportamento das propriedades dieléctricas em nanofluidos contendo óxidos metálicos. Como objectivos secundários, pretende-se determinar a permitividade e a condutividade eléctrica para diferentes tamanhos de nanopartícula, em função da temperatura e da fracção volúmica das nanopartículas dissolvidas, e também fazer estudos comparativos dos resultados experimentais com modelos teóricos existentes da permitividade dieléctrica de sistemas multicompostos.