Desenvolvimento de fluidos dilatantes utilizando dispersões de partículas de sílica e haloisita em polietilenoglicol.

Referencia Apresentador Autores
(Instituição)
Resumo
IIp37-001
Anderson Santos Soares Soares, A.S.(Universidade Federal do ABC); Carastan, D.J.(Universidade Federal do ABC); O estudo de dispersões tem sido relevante para o desenvolvimento de novas tecnologias. Entre os estudos realizados, estão os que visam compreender o comportamento reológico de fluidos dilatantes. Dentre os fluidos dilatante conhecidos e estudados atualmente estão aqueles constituídos de partículas de sílica em polietilenoglicol, quando preparadas com concentração de partículas alta o suficiente para apresentar tal comportamento. A viabilidade de diversas aplicações para tais fluidos está sendo estudada, como o seu uso como reforço para proteção contra armas brancas em coletes a prova de balas, amortecedor em carros, lombadas inteligentes e desenvolvimento de materiais que unem flexibilidade e resistência ao impacto no geral. Para tais aplicações, é necessário compreender quais características da dispersão resultam nesse comportamento, para que seja possível otimizá-lo, aumentando a intensidade do pico dilatante, e adequando a taxa de cisalhamento crítica que leva à ocorrência desse fenômeno de acordo com a aplicação. Para esse estudo, foram preparadas amostras de partículas de sílica de fumo Aerosil 200 em meio a polietilenoglicol variando as condições e concentração de partículas. Visando atingir o pico dilatante mais intenso possível, foram realizados testes com partículas de haloisita também, por possuírem alta razão de aspecto, e serem de custo razoavelmente baixo. Todas as amostras foram preparadas com o auxílio de uma sonda ultrassônica, durante 30 minutos de sonicação constante, com amplitude de 40% e com controle de temperatura. Os resultados reológicos obtidos por meio de ensaios rotacionais e oscilatórios evidenciam que dispersões de partículas de sílica de fumo produzem fluidos dilatantes mediante certas condições, enquanto dispersões de partículas de haloisita resultam em fluidos pseudoplásticos. Entretanto, os melhores resultados considerando a intensidade do pico dilatante, foram alcançados com a adição de uma baixa concentração de partículas de haloisita em dispersões de sílica de fumo em polietilenoglicol 300. Estes resultados foram atingidos possivelmente devido à interação favorável entre as diferentes partículas, somado à razão de aspecto elevada dos nanotubos de haloisita, atingindo-se mais facilmente o limite de percolação. Com isso, constatou-se que o desenvolvimento de dispersões híbridas, ou seja, dispersões de partículas de naturezas distintas, pode otimizar o desenvolvimento de fluidos dilatantes, com picos dilatantes mais acentuados, como foi observado na mistura de sílica de fumo e haloisita em meio a polietilenoglicol nas proporções certas.
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