Síntese e avaliação das propriedades de nanofluido à base de óxido de grafeno

Abstract

Fluidos são extensivamente utilizados como meio de transferência térmica nas indústrias automobilística, química, aeronáutica e eletrônica, através de trocadores de calor. A eficiência de troca térmica desse meio depende de fatores como: propriedades do fluido, temperatura, etc. A baixíssima condutividade térmica de fluidos convencionais como a água estimula a busca por fluidos de trabalho mais eficientes. Este trabalho tem como objetivos sintetizar e avaliar as propriedades termofísicas e estabilidade de um nanofluido de óxido de grafeno aquoso, para melhorar a condutividade térmica da água. A proposta, em consonância com a ODS n.º 9, possibilita o projeto de sistemas térmicos mais compactos e eficientes e representa uma oportunidade de economia de recursos. Para a síntese do nanofluido, foi utilizado o método de Hummers modificado e as amostras preparadas com concentrações de 0,25% e 0,5% m/m. A condutividade térmica foi estimada a partir de modelos disponíveis em literatura e de revisão bibliográfica, a densidade foi calculada a partir da pesagem das amostras e volume já estabelecido e a curva de viscosidade foi plotada em função da taxa de deformação do fluido, que apresentou comportamento pseudoplástico em todo o intervalo avaliado. As amostras também foram observadas ao longo de 60 dias, apresentando sedimentação natural somente a partir do 47° dia, indicando ótima estabilidade estática. No entanto, a baixa velocidade de sedimentação na centrifugação (menor do que 500 RPM) demonstra a necessidade de melhoria da estabilidade dinâmica do fluido, tendo em vista sua aplicação em trocadores de calor. Por fim, as análises e resultados obtidos neste trabalho atingiram os objetivos propostos e podem subsidiar futuros estudos conduzidos na área de nanofluidos aplicados a trocadores de calor.