Nanofluidos de sulfeto de cobre
Os avanços recentes nas áreas de ciências e de nanotecnologia tem possibilitado um salto em diversos setores industriais impulsionando, a busca por novos materiais com propriedades físicas e químicas eficientes, para suprir os novos desafios. Nos setores industriais e tecnológicos esses avanços têm permitido a compactação e integração de sistemas, buscando o aumento de desempenho e miniaturização dos mesmos. O desenvolvimento de sistemas e dispositivos menores integrados e mais eficientes em contrapartida acaba gerando altos fluxos de calor em pequenas áreas, que impactam de maneira negativa na performance e tempo de vida dos dispositivos. Um grande desafio nesses setores é promover maneiras eficientes de refrigeração de dispositivos miniaturizados. A alternativa viável tem sido a busca por modos de aumentar a condutividade térmica (k) de sistemas trocadores de calor, através do emprego de nanofluidos. A dispersão coloidal formada em um nanofluido tem mostrado ser capaz de promover um grande aumento na capacidade de refrigeração dos sistemas trocadores de calor. Um grande desafio relacionado ao uso de nanofluidos se dá em relação a estabilidade coloidal destes sistemas que necessitam permanecer estáveis por longos períodos em condições drásticas de variação de temperatura. Para isso deve-se impedir as tendências naturais de aglomeração e agregação dos nanomateriais dispersos no coloide. Neste trabalho serão abordados os resultados referentes a produção de nanofluidos aquosos a base de nanopartículas de sulfeto de cobre. Os nanofluidos relatados apresentam uma maior condutividade térmica comparado com o fluido base, além de sua baixa toxicidade quando comparado a fluidos orgânicos. Aqui relatamos a obtenção de dois nanofluidos com diferentes agentes de superfície que permitiram a obtenção de nanofluidos com excelente condutividade térmica, além disso um dos revestimentos (ácido tioglicólico) permitiu a obtenção de um nanofluido com alta estabilidade química e coloidal na qual o nanofluido apresentou estabilidade por mais de 900 dias.
Nanofluidos de sulfeto de cobre
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DOI: 10.22533/at.ed.70821220618
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Palavras-chave: Nanofluidos, condutividade térmica, Fluidos complexos e sulfeto de cobre.
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Keywords: Nanofluids, thermal conductivity, complex fluids and copper sulfide.
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Abstract:
Recent advances in science and nanotechnology have enabled a leap in several industrial sectors, boosting the search for new materials with efficient physical and chemical properties to meet the new challenges. In the industrial and technological sectors, these advances have allowed the compaction and integration of systems to increase their performance and miniaturization. The development of smaller integrated and more efficient systems and devices, on the other hand, ends up generating high heat flows in small areas, which negatively impacts the performance and lifetime of the devices. A significant challenge in these sectors is to promote efficient ways of cooling miniaturized devices. The viable alternative has been the search for ways to increase the thermal conductivity (k) of heat exchanger systems through nanofluids. The colloidal dispersion formed in a nanofluid has been shown to be able to promote a significant increase in the cooling capacity of the heat exchanger systems. A significant challenge related to nanofluids' use is related to these systems' colloidal stability, which needs to remain stable for long periods under extreme temperature variation conditions. For this, natural tendencies of agglomeration and aggregation of nanomaterials dispersed in the colloid must be prevented. In this work, the results regarding the production of aqueous nanofluids based on copper sulfide nanoparticles will be discussed. The reported nanofluids have a higher thermal conductivity compared to the base fluid, in addition to their low toxicity when compared to organic fluids. Here we report obtaining two nanofluids with different surface agents that allowed the obtaining of nanofluids with excellent thermal conductivity. One of the coatings (thioglycolic acid) allowed the obtaining of a nanofluid with high chemical and colloidal stability in which the nanofluid showed stability for more than 900 days.
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Número de páginas: 15
- Wesley Renato Viali
- Eloiza da Silva Nunes Viali
- Miguel Jafelicci Júnior
- Rodrigo Fernando Costa Marques
- Caio Carvalho dos Santos
