conversão de espumas de maquilhagem em espumas
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conversão de espumas de maquilhagem em espumas
CONVERSÃO DE ESPUMAS DE MAQUILHAGEM EM ESPUMAS DE ABSORÇÃO DE ENERGIA DE IMPACTO 1 2 1,3 3 DINIS, Tânia , SEVILLA, Alejandro , LIMA, Rui , CAMPO-DEAÑO, Laura , GALINDO-ROSALES, 3 Francisco J. 1 [email protected], ESTIG, Instituto Politécnico de Bragança (IPB), Portugal. 1-3 2 3 3 [email protected], ESTIG, Instituto Politécnico de Bragança (IPB), Portugal. [email protected], Área de Mecánica de Fluidos, Universidad Carlos III de Madrid, España. [email protected], Centro de Estudos de Fenómenos de Transporte, Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Portugal. [email protected], Centro de Estudos de Fenómenos de Transporte, Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Portugal. RESUMO Os fluidos reoespessantes(STF) são um tipo de fluido que aumenta a sua viscosidade quando é submetido a uma determinada força[1], sendo uma das potenciais aplicações os compósitos absorvedores de energia de impacto. O objectivo deste trabalho é desenvolver espumas protectoras baseadas em esponjas de maquilhagem preenchidas com STF a 25% do volume vazio da esponja. O fluido utilizado é uma suspensão de partículas de sílica fumada (SiO2) em polipropileno glicol (PPG) (Mw=400 [g/mol]) a três concentrações diferentes: 5%, 10% e 15% [w/w] [2]. Numa primeira fase, realizaram-se estudos de reometria de corte e obtiveram-se as curvas de viscosidades destes fluidos sendo que o comportamento reoespessante é maior quanto maior a concentração de SiO2 [3]. Seguidamente, foram realizados testes de impacto nas esponjas, que permitiram confirmar que a energia dissipada é maior quando preenchidas com o fluido de 15% [w/w] de partículas de sílica. Numa segunda fase, desenvolveram-se por intermédio da técnica de Xurografia, microcanais consistindo numa expansão/contração/expansão com diferentes dimensões, de forma a simular os diversos tipos de poros. Por intermédio de um sensor foram medidas as quedas de pressão devidas ao escoamento do fluido reoespessante no interior da esponja, com o intuito de as relacionar com a energia dissipada. Finalmente, foram realizadas simulações numéricas e os resultados das quedas de pressão ao longo dos microcanais foram comparados com os valores experimentais. Palavras-Chave: CFD; Espuma protectora; Fluido reoespessante; Microfluídica; Reologia. Agradecimentos Os autores agradecem à FCT, COMPETE, QREN e União Europeia (FEDER) no âmbito dos projectos PTDC/SAU-BEB/105650/2008, PTDC/SAU-BEB/108728/2008, PTDC/EME- MFE/099109/2008, e PTDC/SAU-ENB/116929/2010 e das bolsas SFRH/BPD/69663/2010 e SFRH/BPD/69664/2010. Referências Bibliográficas: [1] Wagner, N. and Brady, J.F., Shear thickening in coloidal dispersions. Physics Today, 62, 27–32, 2009. [2] Galindo-Rosales, F.J. and Rubio-Hernández, F.J. Static and dynamic yield stresses of Aerosil 200 suspensions in polypropylene glycol, Applied Rheology, 20, 22787, 2010. [3] Galindo-Rosales, F.J. et al., How Dr. Malcom M. Cross would may have tackled the development of An apparent viscosity function for shear thickening fluids, Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, 166, 14211424, 2011.