Teses e Dissertações

Fluidos Magnéticos: uma ponte para a conexão nas Ciências Mecânicas - Prof. Rafael Gabler Gontijo

 

Resumo


Fluidos magnéticos são basicamente lı́quidos escuros com propriedades magnéticas. Estes materiais são formados pela inserção de pequenas partı́culas magnéticas de tamanho nanométrico no interior de um lı́quido base carreador. Pelo fato das partı́culas serem extremamente pequenas não conseguimos vê-las a olho nu, mas somos capazes de observar respostas macroscópicas incrı́veis quando aplicamos um campo magnético externo sobre esse material. Esse material foi criado por cientistas da NASA em meados dos anos 1960 para controle de fluxo de combustı́veis lı́quidos em naves espaciais. Entretanto após o desenvolvimento de combustı́veis sólidos muito eficazes para a propulsão de foguetes, os fluidos magnéticos ganharam aplicações em várias outras áreas do conhecimento. Podemos citar aqui aplicações que vão desde o aumento das taxas de troca de calor em sistemas de arrefecimento, amortecimento de vibrações em autofalantes, entrega de medicamentos guiados por campos externos em nanocápsulas magnéticas biocompatı́veis e técnicas de tratamento de câncer por meio de um mecanismo fı́sico conhecido como magnetohipertermia. O entendimento da modelagem fı́sica-matemática necessária para o desenvolvimento de simulações computacionais de um fluido magnético envolve a interseção de diferentes áreas do conhecimento como a termodinâmica, a hidrodinâmica clássica, a teoria eletromagnética, além de todo o formalismo constitutivo da mecânica dos meios contı́nuos. Nessa palestra serão apresentadas não só as equações responsáveis pela modelagem do movimento tanto do fluido magnético quanto das nanopartı́culas em sua microestrutura, como serão apresentados exemplos de aplicação envolvendo problemas em diferentes áreas do conhecimento abordando todas as linhas de pesquisa contidas no âmbito do Programa de Pós Graduação em Ciências Mecânicas da UnB. Nesse sentido serão apresentados problemas fı́sicos envolvendo fluidos magnéticos vinculados à pesquisas já publicadas e de outras em andamento na área de sistemas dinâmicos, mecânica dos fluidos, termodinâmica e transferência de calor. Também será feito um paralelo entre o formalismo constitutivo da mecânica dos sólidos e da mecânica dos fluidos com ênfase na modelagem matemática do tensor de tensões de um fluido magnético.

 

Link do Seminário: https://youtu.be/j3RmEE9uBm4

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