Rivera Cardoso, Luis MiguelMenacho Abanto, José Fernando2024-04-042024-04-042024-04https://hdl.handle.net/20.500.14414/20986Estudiamos el autoensamblaje tridimensional de una suspensión diluida de partículas magnéticas Janus con un momento dipolar magnético desplazado lateralmente de su centro mediante simulaciones de dinámica browniana. Se evaluaron propiedades de agregación como el tamaño medio de los conglomerados, el proceso de nucleación y crecimiento, y el radio efectivo de los conglomerados para una suspensión diluida con un parámetro de acoplamiento dipolar constante (λ = 45)-la relación entre las fuerzas magnéticas dipolo-dipolo y brownianas-y diferentes valores del desplazamiento dipolar (s)-la relación entre el desplazamiento del dipolo y el radio de la partícula. Para desplazamientos dipolares pequeños (s → 0), se forman estructuras en cadena que se observan típicamente en partículas con un dipolo centrado (s = 0), que crecen durante mucho tiempo siguiendo un comportamiento de agregación de ley de potencia. A desplazamientos dipolares intermedios (0,1 ≤ s ≤ 0,3), se forman agregados principalmente en forma de vesículas que en algunos casos coexisten con anillos y micelas. Finalmente, para s ≥ 0,3, se observa la formación de micelas esféricas que disminuyen progresivamente de tamaño a medida que aumenta s hasta alcanzar agregados de 4 o 5 partículas. Para desplazamientos dipolares intermedios y altos, el sistema satura a un tamaño de cluster pequeño (pocas partículas por agregado) muy adecuado para el diseño de suspensiones con alta estabilidad. Este estudio muestra que se pueden diseñar nuevos fluidos magnéticos controlando el desplazamiento dipolar de las partículas que los componen para influir en su microestructura tridimensional y, por tanto, en sus propiedades macroscópicas, para su uso en aplicaciones potenciales en nanotecnología, biomedicina y otros campos.We study the three-dimensional self-assembly of a dilute suspension of magnetic Janus Particles with a magnetic dipole moment laterally displaced from their center via Brownian dynamics simulations. Aggregation properties such as the average cluster size, the nucleation and growth process, and the effective radius of clusters were evaluated for a diluted suspension with a constant dipolar coupling parameter (λ = 45)–the ratio between the magnetic dipole-dipole and Brownian forces–and different values of the dipolar shift (s)–the ratio between the displacement of the dipole and the particle radius. For small dipolar shifts (s → 0), chain structures are formed which are typically observed in particles with a centered dipole (s = 0), which grow for a long time following a power law aggregation behavior. At intermediate dipolar shifts (0.1 ≤ s ≤ 0.3), aggregates are formed mainly in the form of vesicles that in some cases coexist with rings and micelles. Finally, for s ≥ 0.3, the formation of spherical micelles is observed that progressively decrease in size as s increases until reaching aggregates of 4 or 5 particles. For intermediate and high dipolar displacements, the system saturates to a small cluster size (few particles per aggregate) very suitable for suspension design with high stability. This study shows that new magnetic fluids can be designed by controlling the dipole displacement of their component particles to influence their three-dimensional microstructure and therefore their macroscopic properties, for use in potential applications in nanotechnology, biomedicine, and other fields.application/pdfesinfo:eu-repo/semantics/openAccessTECHNOLOGY::Engineering mechanicsinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.00