Les ferrofluides

Stefanie Brekow Sebastian Morales

Le plan

Les ferrofluides Que sont ces fluides Leurs caractéritiques et leurs propriétés

Leur synthèse

Leurs applications industrielles biologiques

La définiton

Le ferrofluide une suspension colloïdale

contenant les graines ferromagnétique dans un liquide porteur

l´évolution des propriétés magnétiques sous l´action d´aimant d´excitation

Le fluide magnétorhéologiquele comportement au champ magnétique les effets

sédimentation induite de la gravimétrie

démixion à cause du grand gradient de champ

agglomération par interactions dipôle-dipôle

La structure

particules magnétiques de ferrit dans un liquide porteur

stabilité: mouvement browien équilibre entre les

forces attractives répulsives

garantie de stabilité par certaine taille:

gaine protectrice:

molécules amphiphiles iones

Les caractéristiques

matériau ferromagnétique stimulé par aimant

aimant: structure de deux pôles

nanoparticules: dipôles magnétiques

zones d´aimantation unidirectionnelle et uniforme monodomaine

supermagnétique sans hystéresis et rémanance à certaine température

Les propriétés

instabilité de Rosensweig les formes tridimensionnelles à cause de la

cohibitation du champ des particules et de la tension de surface du fluide

Les propriétés

suspension paramagnétique: force magnétique proportionnelle à l´aimantation du fluide

variation de la viscosité considérant un écoulement à cause de la coexistance des petits dipôles et du champ externe

Synthesede nanoparticules pour l’elaboration d’un ferrofluide

La stabilité des ferrofluides

Théorie DLVO

Stabilisation électrostatique et stérique

Synthesede nanoparticules pour l’elaboration d’un ferrofluide

Les nanoparticules magnétiques Métaux de transition

Nanoparticules monométalliques [mono- (Fe, Co, Ni...)

Nanoparticules polymétalliques (FePt, CoPt...)

Oxydes métalliques (les oxydes de fer)

Synthesede nanoparticules pour l’elaboration d’un ferrofluide

Différentes méthodes de synthèse :

Décomposition thermique de complexes organométalliques

la réduction du sel métallique

Mécanosynthèse

Coprécipitation

Synthesede nanoparticules pour l’elaboration d’un ferrofluide

Decomposition thermique de complexes organometalliques

Décomposition thermique / réduction de précurseurs

Contrôler la taille, la polydispersite et la forme des particules

La reduction du sel metallique utilisant des agents réducteurs tels que le hypophosphite de sodium ou borohydrure de sodium taille d'un micrón.

Synthesede nanoparticules pour l’elaboration d’un ferrofluide

Mecanosynthese consistait en un broyage prolongé d’une durée supérieure à 1 000 h, du matériau massique dans des broyeurs à bille .

Coprecipitation nanoparticule de ferrite MIIFe2O4 (MII = FeII, CoII, NiII, MnII, ZnII, CdII...)

Alcaliniser un mélange aqueux d’ions Fe3+ et d’ions M2+ particules de ferrites de taille (3 et 10 nm) La taille et la forme :

1. du rapport entre les ions métalliques ;

2. de la température ;

3. du pH ;

4. de la présence dans le milieu de molécules pouvant se coordiner à la surface des particules.

Synthesede nanoparticules pour l’elaboration d’un ferrofluide

Fluide porteur

Les solvants apolaires solvants organiques des applications spécifiques nécessitant un cahier de charge particulier

1. Les hydrocarbures aliphatiques 2. les diesters carboxyliques3. les huiles de silicone 4. les polyphényléthers

Le solvant polaire l’eau des applications biomédicales

biocompatibilite

Synthesede nanoparticules pour l’elaboration d’un ferrofluide

Ferrofluide organique

La mise en suspension de nanoparticules en milieu non polaire présence d’un tensioactif

Ferrofluide aqueux stabilisation par :

une couche bimoléculaire hydrophile de surfactants

des charges superficielles dues à des ions adsorbés

Synthesede nanoparticules pour l’elaboration d’un ferrofluide

Une couche bimoléculaire hydrophile de surfactants Des charges superficielles dues à des ions adsorbés

Ferrofluide aqueux

Les applications industrielles

joint à ferrofluide tenu entre l´aimant et l´arbre à

cause des forces magnétiques réduction du frottement

en haut-parleur caloporteur pour le transfert de la chaleur du système fonction de la transformation du signal électrique en onde

sonore par la cohibitation d´une bobine conductrice et d´un aimant

production de chaleur à cause des pertes absorbé par le ferrofluide y tenu à cause du fort champ magnétique

Les applications industrielles

séparation du mélange des substances séparation du mélange des substances aux

différentes densité dans un ferrofluide entre les deux pôles d´un aimant électrique

différents mouvements des substances par le changement progressif du champ: séparation

du mélange en ses composantes

Les applications en biologie

Séparation magnétique 

Séparer des entités biologiques spécifiques de leur environnement

1) on doit fixer la particule magnétique à l'entité biologique désirée.

2) Tirant les particules magnétiques par l'action d'un champ magnétique

Les applications en biologie

Hyperthermie magnétique

Chauffer localement une tumeur cancéreuse à l’aide de nanoparticules magnétiquesles tumeurs ne sont plus viables

Les applications en biologie

Traitement par ciblage et delivrance controlee

Le médicament Le champ magnétique guider les composites l’organe à traiter.

L’administration contrôlée par activation thermomagnétique

Conclusion

Les liquides magnétiques applications

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