Estudio de fluido magnetoreológico con nanopartículas de Níquel y base aceite

Abstract

Los fluidos magnetoreológicos (FMR) son de interés ya que pueden modificar el diseño y el funcionamiento de dispositivos electromecánicos debido a su capacidad de cambiar significativamente su viscosidad bajo la influencia de un campo magnético. Este hecho ha estimulado una intensa actividad de investigación con el objetivo de desarrollar distintas aplicaciones. En este trabajo se sintetizaron y caracterizaron nanopartículas de Ni para su uso como fase dispersaen un FMR utilizando aceite vegetal como fase continua. Para esta suspensión se midió la viscosidad en función del campo magnético y la velocidad de corte, así como el comportamiento viscoelástico en función de una deformación oscilatoria. Se observa que la viscosidad aparente aumenta con el campo magnético aplicado. Además, el campo magnético aplicado induce cambios en las propiedades viscoelásticas del fluido, que pasa a estar dominado por el módulo elástico o de almacenamiento a lo largo de toda la gama de frecuencias ensayadas. El rendimiento viscoelástico de la suspensión de nanopartículas de Ni ensayada revela un interesante comportamiento magnetoreológico, cuando se compara con otros fluidos magnéticos descritos en la literatura, a saber, los desarrollados con partículas comerciales de hierro y óxido de hierro, materiales que generalmente se emplean para este tipo de aplicaciones.

Magnetorheological fluids (MRF) are of interest since they can modify the design and operation of electromechanical devices due to their capacity to significantly change their viscosity under the influence of a magnetic field. This fact has stimulated an intense research activity with the aim of developing applications in electromechanical systems. In this work we synthesized and characterized Ni nanoparticles (Ni NP) for their latter use as a MRF component using vegetal oil as the continuum phase. For this suspension, the shear frequency and magnetic field-dependent viscosity, as well as the viscoelastic behavior as a function of the oscillatory applied load, are measured. It is found that the apparent viscosity increases with the applied magnetic field. Also, the applied magnetic field induces changes in the viscoelastic properties of the fluid, which turns to be dominated by the elastic or storage mode along the whole range of frequencies tested. The viscoelastic performance of the present Ni NP suspension reveals an interesting magnetorheological behavior, when compared to other magnetic fluids reported in the literature, namely, those based on commercial iron and iron oxide particles, materials that are more generally used for this type of applications.