Kako napraviti Nanofluids

Nanofluid je modifikovana tečnost koja se sastoji od osnovne tečnosti koja sadrži nanočestice. Za sintezu nanofluida potrebna je efikasnost i pouzdana tehnika homogenizacije i deagglomeracije kako bi se obezbedio visok stepen rasejanja uniformi. Ultrazvučni raspršivači su superiorna tehnologija za proizvodnju nanofluida sa odličnim karakteristikama. Ultrazvučno raspršivanje se izvrsno izvrsno po efikasnosti, brzini, jednostavnosti, pouzdanosti i user-friendliness- u.

Šta su Nanofluidi?

Nanofluid je tečnost koja sadrži čestice nano veličine (≺100nm), koje se obično nazivaju nanočestice. Nanočestice koje se koriste u nanofluidima obično su napravljene od metala, oksida, karbida ili ugljenih nanocevi. Ove nanočestice se raspršuju u osnovnu tečnost (npr. vodeno ulje itd.) kako bi se dobilo projektovano koloidno vešanje, npr. nanofluid. Nanofluidi ispoljavaju poboljšana termo-fizička svojstva kao što su toplotna provodljivost, toplotna difuzitivnost, viskoznost i koeficijenti prenosa toplote u poređenju sa materijalnim svojstvima osnovne tečnosti.
Uobičajena primena nanofluida je njihova upotreba kao rashladnog ili frižidera. Dodavanjem nano-čestica konvencionalnim rashladnim sredstvima (kao što su voda, ulje, etilen glikol, polialfaolefin itd.), poboljšavaju se toplotna svojstva konvencionalnih rashladnih sredstva.

• hlađenje / tečnost za prenos toplote
• Maziva
• biomedicinska primena

Pravljenje Nanofluida ultrazvučnim homogenizerom

Na mikrostrukturu nanofluida može se uticati i manipulisati primenom najpogodnije tehnologije homogenizacije i parametara obrade. Ultrazvučno raspršivanje je dokazano kao visoko efikasna i pouzdana tehnika za pripremu nanofluida. Ultrazvučni raspršivači se koriste u istraživanju i industriji za sintezu, mlin, rasterivanje i homogenizaciju nanočestica sa visokom jednoobraznošću i uskom raspodelom veličine čestica. Parametri procesa za sintezu nanofluida uključuju ultrazvučni energetski unos, ultrazvučnu amplitude, temperaturu, pritisak i kiselost. Futhermore, vrste i koncentracije reaktivaca i aditiva kao i redosled, kojim se aditivi dodaju u rešenje, su važni faktori.
Dobro je poznato da svojstva nanofluida snažno zavise od strukture i oblika nanomaterijala. Stoga je dobijanje kontrolnih mikrostruktura nanofluida glavni faktor koji doprinosi funkcionalnosti i kvalitetu nanofluida. Korišćenje optimizovanih parametara ultrazvučnosti kao što su amplitude, pritisak, temperatura i energetski unos (Ws/mL) je ključ za proizvodnju stabilnog, ujednačenog visokokvalitetnog nanofluida. Ultrazvuka se može uspešno primeniti na deagglomerat i raspršiti čestice u jednostruko raspršene nanočestice. Sa manjom veličinom čestica, brownian motion (Brownian speed) kao i interakcije čestica i čestica se povećavaju i rezultiraju stabilnijim nanofluidima. Hielscher ultrazvučni sistemi omogućavaju preciznu kontrolu svih važnih parametara obrade, mogu neprekidno da se pokreću na visokim amplitude (24/7/365) i dolaze sa automatskim protokolom podataka za laku procenu svih sonication runova.

Ultrasonično raspršena silika nano veličine

Sonication Improved Stability of Nanofluids

Za nanofluide, aglomeracija nanočestica rezultira ne samo naseljavanjem i začepljenjem mikrochannela već i smanjenjem toplotne provodljivosti nanofluida. Ultrazvučna deagglomerija i rasejanje se široko primenjuju u materijalnoj nauci i industriji. Sonikacija je dokazana tehnika pripreme stabilnih nano-disperzija sa ujednačenom nanočesnom raspodelom i velikom stabilnošću. Zbog toga su Hielscher ultrazvučni raspršivači poželjna tehnologija, kada je u pitanju proizvodnja nanofluida.

Ultrasonično proizvedeni nanofluidi u istraživanju

Istraživanja su istraživala efekte ultrazvučnih i ultrazvučnih parametara na karakteristike nanofluida. Pročitajte više o naučnim nalazima o ultrazvučnoj pripremi nanofluida.

Ultrazvučni efekti na Al2O3 Nanofluid pripremu

Noroozi et al. (2014) je ustanovio da je u "većoj koncentraciji čestica došlo do većeg poboljšanja toplotne difuzibilnosti nanofluida nastalih kao posledica sonikacije. Štaviše, veća stabilnost i poboljšanje toplotne difuzibilnosti dobijeni su soniciranjem nanofluida sa sonikatorom sonične sonde više snage pre merenja." Povećanje toplotne difuziteta bilo je veće za NP manje veličine. To je zato što manje čestice imaju veću efektivnu površinu u odnosu na volumen. Tako su manje čestice pomogle da se formira stabilan nanofluid i sindikacija ultrazvučnom sondom, što je rezultiralo znatnim uticajem na toplotnu difuziju. (Noroozi et al. 2014)

Korak po korak Uputstvo za ultrazvučnu proizvodnju Al2O3-vodenih nano tečnosti

Prvo, izmerite masu Al2O3 nanočestica digitalnom elektronskom ravnotežom. Zatim stavite Al2O3 nanočestice u odmerenu destilovanu vodu postepeno i agitujte al2O3-vodenu smesu. Sonicajte smesu neprekidno za 1h sa ultrazvučnim uređajem tipa sonde UP400S (400W, 24kHz, pogledajte pic. levo) da biste proizveli jednoobrazno raspršivanje nanočestica u destilovanoj vodi. Nanofluidi se mogu pripremiti na različitim razlomcima (0,1%, 0,5%, i 1%). Nisu potrebne nikakve surfaktantne ili pH promene. (Isfahani et al., 2013)

Ultrasonically Tuned Aqueous ZnO Nanofluids

Elcioglu et al. (2021) navode u svojoj naučnoj studiji da je "Ultrazvuka suštinski proces za pravilno raspršivanje nanočestica u baznoj tečnosti i stabilnosti, kao i za optimalna svojstva za aplikacije u stvarnom svetu". Koristili su ultrazvučni UP200Ht za proizvodnju ZnO / vodenih nanofluida. Sonicija je imala jasne efekte na površinsku napetost aqueous ZnO nanofluid. Nalazi istraživača rezultiraju zaključkom da se površinska napetost, formiranje nano-filma i druge srodne karakteristike bilo kog nanofluida mogu prilagoditi i podesiti pod odgovarajućim uslovima ultrazvučnosti.

Ultrazvučni homogenizeri za nanofluidnu proizvodnju

Hielscher Ultrasonics dizajnira, proizvodi i distribuira ultrazvučne raspršivače visokih performansi za sve vrste aplikacija za homogenizaciju i deagglomeraciju. Kada je reč o proizvodnji nanofluida, precizna kontrola sonication-a i pouzdan ultrazvučni tretman nanočesnog vešanja su ključni.
Hielscher Ultrasonics procesori vam daju potpunu kontrolu nad svim važnim parametrima obrade kao što su unos energije, ultrazvučni intenzitet, amplitude, pritisak, temperatura i vreme zadržavanja. Na taj način parametre možete prilagoditi optimizovanim uslovima, što naknadno dovodi do visokokvalitetnih nanofluida.

• Za bilo koji volumen / kapacitet: Hielscher nudi ultrazvučnike i širok portfolio dodatne opreme. Ovo omogućava konfiguraciju idealnog ultrazvučnog sistema za vašu aplikaciju i proizvodne kapacitete. Od malih bočica sa mililitarima do tokova velike zapremine hiljada galona na sat, Hielscher nudi odgovarajuće ultrazvučno rešenje za vaš proces.
• Robustnost: Naši ultrazvučni sistemi su robusni i pouzdani. Svi Hielscher ultrazvučnici su napravljeni za 24/7/365 operaciju i zahtevaju veoma malo održavanja.
• User-friendliness: Razrađeni softver naših ultrazvučnih uređaja omogućava unapred izbor i čuvanje postavki sonication za jednostavan i pouzdan sonication. Intuitivni meni je lako dostupan putem digitalnog obojenog ekrana osetljivog na dodir. Daljinska kontrola pregledača vam omogućava da upravljate i nadgledate preko bilo kog internet pregledača. Automatsko snimanje podataka čuva parametre procesa bilo kog sonication-a koji se pokrene na ugrađenoj SD kartici.

Табела испод показује приближни капацитет обраде наших ултразвучних уређаја: