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Previous issue date: 2018-03-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O fenômeno de aquecimento de nanopartículas magnéticas a partir da aplicação de
um campo magnético oscilante é um tema que tem despertado grande interesse da comunidade
científica nas últimas décadas. Este fato é uma consequência da existência de
desafios tanto no contexto de física fundamental, quanto do ponto de vista de aplicações
biomédicas, tais como no tratamento de tumores e liberação termicamente controlada de
fármacos. Desta forma, a completa compreensão do comportamento destes sistemas com
dimensões reduzidas se torna uma questão importante, bem como a otimização do processo
de produção e das propriedades destes materiais, uma tarefa desafiadora. Neste trabalho,
realizou-se uma investigação teórica e experimental relacionada à resposta térmica
de nanopartículas superparamagnéticas de MgO:Fe2O3 e FeO:F e2O3. Específicamente,
buscou-se o entendimento da dependência da taxa de absorção específica com parâmetros
tais como composição e diâmetro médio das nanopartículas, assim como amplitude
e frequência do campo magnético aplicado. Aqui, propõe-se um modelo teórico para descrever
o comportamento térmico de suspensões de nanopartículas magnéticas, fornecendo
informações adicionais em termos de parâmetros bem conhecidos na literatura. Para se
avaliar a consistência da teoria proposta, aplica-se o modelo teórico a fim de se descrever
as curvas de hipertermia magnética obtidas experimentalmente. Para se obter as curvas
de hipertermia magnética, desenvolveu-se um sistema experimental com capacidade de
geração de campos magnéticos com frequências até 100 kHz e amplitudes de até 200 Oe.
O excelente acordo entre os resultados teóricos e experimentais fornece suporte para confirmar
a validade de nossa abordagem para a descrição do comportamento térmico de
nanopartículas magnéticas sob ação de um campo magnético oscilante. / The phenomena of raising the temperature of magnetic nanoparticles under an alternating
magnetic field, known as magnetic hyperthermia, is an outstanding field, which
gives rise to challenges in the context of fundamental physics and providing new roads
to applications, such as in the cancer treatment and in the control of thermally activated
drug delivery. Thus, the complete understanding of the behavior of these systems with
reduced dimensions becomes a key point and the optimization of the production processes
and the properties of these materials, a challenging task. In this work, we perform a theoretical
and experimental investigation of the magnetic hyperthermia in MgO:F e2O3 and
FeO:F e2O3 superparamagnetic nanoparticles. Specifically, we aim to fully understand
the influence of the composition, nanoparticle size, as well as amplitude and frequency of
the field on the specific absorption rate of the samples. Here, we propose a theoretical model
to describe the thermal behavior of magnetic nanoparticles, providing further insights
on well-known parameters found in literature. To test the robustness of the approach,
we apply the theoretical model to describe the magnetic hyperthermia curves obtained
experimentally. To obtain the magnetic hyperthermia curves, an experimental system is
developed, making possible to generate magnetic fields with frequency up to 100 kHz and
amplitude up to 200 Oe. The excellent agreement between theoretical and experimental
results provides support to confirm the validity of our approach to describe the thermal
behavior of magnetic nanoparticles.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/25131 |
| Date | 09 March 2018 |
| Creators | Iglesias, Carlos Augusto de Moraes |
| Contributors | 99793628049, Dantas, Ana Lucia, 78604303472, Pereira, Luiz Felipe Cavalcanti, 03136125444, Medeiros, Suzana Nóbrega de, Bohn, Felipe |
| Publisher | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA, UFRN, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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