Doctoral themes 2023

Desenvolvimento de novos fluidos de engenharia baseados em líquidos iónicos e nanomateriais. Avaliação toxicológica e viabilidade económica.

Supervisors

Maria José Lourenço, mjlourenco@ciencias.ulisboa.pt

Andreia Valente, amvalente@ciencias.ulisboa.pt

Registration Institution

Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa

Project description

Os líquidos iónicos (LI) serão um dos principais componentes da engenharia de fluidos das próximas décadas. A sua atual disponibilidade em larga escala poderá retomar processos antigos que tenham sido obrigados a parar devido a elevados custos de produção. Comprovados como seguros e alternativas sustentáveis para variadas aplicações industriais, os LI são fortes candidatos para resolver os principais problemas da sociedade atual, provando-se como uma alternativa mais limpa, eficiente e ambientalmente sustentável, devido às suas propriedades térmicas, físicas, químicas e biológicas únicas. Devido à melhor capacidade de armazenamento de calor, em comparação com os fluidos de transferência de calor tradicionais, os novos LI e os IoNanofluidos (LI aditivados com nanomateriais) serão desenvolvidos para a resolução de problemas à escala industrial substituindo os atuais fluidos não biodegradáveis e ambientalmente perigosos, nomeadamente na energia solar térmica. Estes sistemas complexos necessitam urgentemente de dados experimentais rigorosos e da aplicação de modelos teóricos de propriedades termofísicas como a condutibilidade térmica, a capacidade calorífica e a viscosidade. Questões fundamentais no envolvimento de LI e nanomateriais estão relacionadas com a ecotoxicidade e a biodegradabilidade (aspetos fulcrais para a engenharia de novos fluidos na sua comercialização e uso em larga escala). O estudo que se pretende realizar irá colmatar lacunas acima descritas e incluir a determinação de parâmetros de toxicidade, com estudos in vitro e in vivo (por exemplo, através da determinação da toxicidade em células humanas e em peixes zebra), no sentido da tomada das melhores decisões em sistemas domésticos/industriais. Este projeto tem previsto períodos de 1-3 meses nos EUA, no laboratório do Prof Mark Shiflett, para determinação de resultados experimentais complementares e orientação adicional na tomada de decisão em aplicações reais de LI como fluidos alternativos e sustentáveis.

Keywords

Líquidos iónicos

Propriedades termofísicas

Nanomateriais

Eficiência térmica

Toxicidade humana