Inteligentní elektroreologické tekutiny

Ing. Erika Kutálková

Doctoral thesis

Intelligent Electrorheological Fluids

Abstract:

In recent years, so-called intelligent fluids form a significant target of focus of the development of the industry and many scientific groups, as they seem to be very auspicious material of the future due to their unique properties when an external stimuli, such as an electric field, is applied. Electrorheological fluids have already been widely utilized, especially as vibration damping devices in mechanical engineering and medicine. However, there are still several issues that limit their application in everyday life. Some of the current electrorheological materials demonstrate rapid sedimentation of dispersed particles and achieve insignificant electrorheological performance. Therefore, this thesis is focused on preparing and investigating suitable materials to improve sedimentation stability as well as the electrorheological effect of such fluids. It is necessary to find a required balance between excellent sedimentation stability and electrorheological performance that corresponds with the intended application. Morphology, size, electrical conductivity, and other properties of the particles influence overall the system's behavior. Thus, the previously mentioned issues above can be eliminated by modifying some of these factors and are properly discussed in this thesis.

Abstract:

Vývoj průmyslu a mnoho vědeckých skupin se v posledních letech stále více zaměřuje na tzv. inteligentní tekutiny. Ukazují se býti velmi slibnými materiály budoucnosti díky svým jedinečným vlastnostem, kterých dosahují vlivem vnějšího podnětu, např. elektrickým polem. Elektroreologické tekutiny jsou již navrženy, zejména jako zařízení pro tlumení vibrací ve strojírenství a medicíně. Stále však existuje několik problémů, které omezují jejich použití v každodenním životě. Některé ze současných elektroreologických tekutin vykazují výraznou sedimentaci rozptýlených částic a nedosahují významných elektrorheologických efektů. Tato práce je proto zaměřena na přípravu a zkoumání vhodných materiálů, které by zlepšily sedimentační stabilitu a elektroreologický účinek těchto tekutin. Vždy je nezbytné najít rovnováhu mezi vynikající sedimentační stabilitou a elektroreologickým výkonem, což souvisí se zamýšlenou aplikací. Morfologie, velikost, elektrická vodivost a další vlastnosti částic ovlivňují celkové chování systému, a proto lze výše zmíněné problémy eliminovat úpravou některých z těchto faktorů, což je důkladně popsáno v této práci.

Keywords

elektroreologie, inteligentní systémy, elektroreologický efekt, 1D a 2D systémy, sedimentace

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 6. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 31. 8. 2021

Tomas Bata University in Zlín

Tomas Bata University in Zlín

Doctoral programme / field:
Nanotechnology and Advanced Materials / Nanotechnology and Advanced Materials