Projektbeschreibung
Neue Erkenntnisse zum Fließverhalten von Nanofluiden
Nanofluide sind kolloidale Suspensionen aus nanometergroßen festen Partikeln in einer Basisflüssigkeit. Was sie so einzigartig macht, ist, dass sie ihr Fließverhalten auf Oberflächen ändern, die durch interne Strukturierungskräfte zwischen den Nanospezies entstanden sind. Das Ergebnis ist eine im Vergleich zu herkömmlichen Solelösung bessere Ölrückgewinnung. Mit Unterstützung durch die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen möchte das EU-finanzierte Projekt NANOSLIP das Verhalten von Nanoflüssigkeiten auf Oberflächen mit Öl besser verstehen. Dabei wird das Forschungsteam vor allem untersuchen, wie Nanofluide mit einem ultradünnen Film den Widerstand bei Scherung zwischen einer nicht mischbaren Flüssigkeit und einer festen Oberfläche mithilfe von kolloidalen Sonden verringern können. Weitere Erkenntnisse über das Verhalten von Nanofluiden werden eine umfassendere Nutzung in der Ölrückgewinnung, Schmierung, Wärmeableitung, Bodensanierung, Nanomedizin und kolloidalen Stabilität ermöglichen.
Ziel
Nano-fluids (NFs) are colloidal suspensions of nano-species (NS) that are electrostatically or sterically stabilised, with aqueous NFs including nanoparticle suspensions (silica, sulfate latex), polyelectrolytes, and self-assembled structures including micelles, polymersomes and liposomes. NFs are used in many industrial/practical applications, including controlling colloidal assembly of larger nano- and micro-sized species in solution, improving heat flux in industrial processes and solar collectors, reducing friction in oils and greases, enhanced drug delivery and as MRI contrast agents. A unique property of NFs is their modified spreading/flowing behaviour on surfaces due to internal structuring forces between NS, which enables NFs to displace immiscible liquids from surfaces. This enhanced spreading/flowing behaviour has demonstrated enhanced oil recovery compared to standard brine solutions and has been rationalised as due to a reduction of friction at the NF/oil interface. Aside from the presence of a stable nano-thin NF film beneath oil during displacement being confirmed optically via interferometry, there are no experiments to date that have probed this interface directly, and thus the friction/drag reducing properties at the liquid/NF interface remain unexplored. The scientific goal of this proposed project is to gain a better understanding of liquid flow at a liquid/NF interface, in particular, how the presence of an ultrathin film of NFs – with enhanced spreading and internal properties – can reduce drag in response to shear between an immiscible liquid and a solid surface via colloidal probe atomic force microscopy. Understanding this phenomenon will fill the current knowledge gap in the fields of NFs and boundary slip and will have direct impact on current applications of NFs in oil recovery, lubrication, heat dissipation, soil remediation, nanomedicine, and colloidal stability.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
BS8 1QU Bristol
Vereinigtes Königreich