Rheology and magnetorheology of ferrofluid emulsions: Insights into formulation and stability
Notice bibliographique
Résumé
The integration of surfactants and nanoparticles in emulsion formulations has attracted significant attention due to their potential synergistic effects, improving stability and enabling the development of stimuli-responsive materials. The objective of this study was to investigate the stability, bulk rheological, and magnetorheological properties of oil in water (o/w) emulsions, composed of Fe3O4 kerosene-based ferrofluids dispersed in surfactant solutions (hexadecylpyridinium chloride, and nonylphenol polyethoxylate—ethylene oxide = 40, known as Tergitol NP-40), as a function of concentration and nature of the emulsifying agents. The results demonstrated the formation of stable systems (>2 months), featuring an average droplet size below 4 μm, with the primary stabilization mechanism attributed to the reduction of interfacial tension by surfactant activity. The emulsions exhibited shear thinning and viscoelastic solid-like behavior, which were enhanced by increasing the concentrations of both emulsifiers. Emulsions stabilized with hexadecylpyridinium exhibited a higher structural rigidity, with dynamic moduli an order of magnitude higher than Tergitol formulations. In the presence of a perpendicular magnetic field, it was demonstrated that incorporating ferrofluid as a dispersed phase in an o/w emulsion potentiates the magnetoviscous effect, compared to that observed with neat ferrofluid at the same concentration. A maximum relative increase in viscosity of up to 17-fold was observed in emulsions stabilized with 2.5 w/v% of hexadecylpyridinium and 10 000 ppm of nanoparticles when exposed to a linearly increasing magnetic field up to 796.73 mT at 1 s−1. The observed magnetoviscous effect remained reproducible for up to one year after formulation, highlighting the potential of these systems for multiple applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».