Nanofluid

O nanodispersie , nanoemulsie sau nanofluid  este un lichid care conține particule și aglomerate de particule cu o dimensiune caracteristică de 0,1-100 nm. Astfel de lichide sunt soluții coloidale de nanoparticule într-un solvent lichid [1] . Datorită dimensiunilor mici ale incluziunilor, astfel de sisteme au proprietăți fizico-chimice speciale. Ponderea suprafeței în ele reprezintă până la 50% din substanța totală. Au o energie de suprafață crescută datorită numărului mare de atomi care se află în stare excitată și au cel puțin un electron liber la nivel de energie externă. Nanodispersiile au o altă natură. Dispersanții pot fipoliorganosiloxani , metal, oxid, carbură, nanoparticule de nitrură, nanotuburi de carbon etc. Ca mediu de dispersie se utilizează de obicei apa sau etilenglicol [2] .

Aplicație

Nanodispersiile sunt vehicule convenabile pentru substanțele amfifile și lipofile slab solubile . Nanodispersiile hidrofile au o proprietate foarte importantă: pătrund foarte repede în celule. Nanodispersiile sunt folosite în formulările cosmetice pentru a conferi caracteristici senzoriale unice. Evoluția nanodispersiunilor de petrol și gaze este un proces controlat cinetic în care structurile intermediare sunt separate de stările de echilibru prin bariere cinetice semnificative. La finisarea finală a materialelor textile, nanoparticulele din diferite substanțe sunt folosite sub formă de nanoemulsii și nanodispersii.

Nanodispersiile au noi proprietăți fizice care le fac potențial utile în domenii precum microelectronica, pile de combustie, produse farmaceutice, motoare hibride etc. [1] În special, nanodispersiile au crescut semnificativ conductivitatea termică și coeficientul de transfer de căldură convectiv în comparație cu un fluid purtător [3] ] [4] . De asemenea, s-a stabilit că utilizarea nanodispersiunilor foarte diluate ca purtător de căldură face posibilă creșterea semnificativă a densității fluxului critic de căldură în instalațiile de tip fierbere [5] . De asemenea, sunt de interes nanofluidele magnetice, care sunt magneți cu un singur domeniu distribuiți uniform în volumul fazei dispersate [6] .

Probleme

Datorită structurii și instabilității mărimii agregatelor de nanoparticule, nanodispersiile sunt, de regulă, destul de instabile. Proprietățile lor se schimbă ușor și depind foarte mult de influențele externe. Principala problemă care trebuie rezolvată în drumul spre utilizarea lor industrială este obținerea de nanodispersii stabile cu proprietăți reproductibile.

Vezi și

Note

  1. 1 2 S. K. Das, SUS Choi, W. Yu, T. Pradeep. Nanofluide: Știință și tehnologie . - Wiley-Interscience , 2008. - 416 p. - ISBN 978-0-470-07473-2 . (link indisponibil)  
  2. ↑ Argonne Transportation Technology R& D Center  . Consultat la 27 martie 2010. Arhivat din original pe 2 martie 2012.
  3. S. Kakaç, A. Pramuanjaroenkij. Revizuirea îmbunătățirii transferului de căldură convectiv cu nanofluide  // International  Journal of Heat and Mass Transfer . - 2009. - Vol. 52 . - P. 3187-3196 .
  4. J. Buongiorno. Transport convectiv în nanofluide  (engleză)  // Journal of Heat Transfer . - 2006. - Vol. 128 , nr. 3 . — P. 240–251 .
  5. B. S. Fokin, M. Ya. Belenkiy, V. I. Almyashev et al. Fluxul critic de căldură în timpul fierberii unei dispersii apoase de nanoparticule  // Scrisori JTF . - 2009. - T. 35 , nr. 10 . — S. 1–5 .
  6. Yu. O. Mihailev. Nanofluide controlate magnetic, proprietățile și aplicarea lor ca etanșări fără contact pentru goluri  // Klei. Etanșanti. Tehnologii . - 2007. - Nr 9 . — S. 16–25 .