Tomas Bata University in Zlín

Technology of Macromolecular Substances

Durability of Magnetorheological Elastomers

Téma: Trvanlivost magnetoreologických elastomerů
Topic: Durability of Magnetorheological Elastomers
Školitel/Tutor: doc. Ing. Alena Kalendová, Ph.D.
Konzultant/Consultant: Ing. Petr Zádrapa, Ph.D.
E-mail: kalendova@utb.cz
Anotace:
Magnetoreologické elastomery (MRE) jsou kompozitní materiály často označované jako tuhé analogy MR suspenzí. Obecně jsou MRE tvořeny elastomerní matricí, v níž jsou řízeně dispergovány magnetické nano- a/nebo mikročástice, a tudíž tyto chytré systémy kombinují funkce vysoce elastické polymerní matrice s odezvou systému na vnější magnetické pole. Reálné využití nacházejí MRE mimo jiné v rámci semiaktivních systémů při tlumení seismických vibrací u staveb, kdy jsou však tyto zároveň vystaveny vnějším vlivům v podobě vlhkosti, teploty, ozónu či radiace, které v čase snižují účinnost daných systémů. Hlavní cíle doktorské práce spočívají v přípravě nových typů MRE vyhovujícím jednak požadavkům na řízené tlumení seismických vibrací, zároveň také vykazujícím zvýšenou odolnost vůči negativním vlivům prostředí.
Annotation:
Magnetorheological elastomers (MREs) are composite materials often considered as a stiff analogy of MR suspensions. In general, MREs consist of an elastomer matrix in which magnetic particles of nano and/or micron range are dispersed. Therefore, these smart systems combine the function of the highly elastic polymer matrix with a response of the system to an external magnetic field. An example of MRE application includes semi-active systems which damp seismic vibrations of various constructions. However, such systems are also exposed to outdoor environment aspects, namely humidity, temperature, ozone, or radiation, lowering the systems’ effectivity over time. The main goals of the doctoral thesis aim to prepare new types of MREs which comply with the requirements of seismic vibration dampers and possess enhanced stability to negative effects from the environment.

 

Požadavky na studenta:
Dobrá znalost anglického jazyka, schopnost samostatné tvůrčí činnosti a zkušenost s prací v gumárenské oblasti a ve fyzikálně chemických laboratořích.
Requirements:
Good knowledge of English, creative abilities, skills for working in rubber and physical-chemical laboratories.
Literatura/Literature:
1.      LI, Y.C.; LI, J.C.; LI, W.H.; DU, H.P. A state-of-the-art review on magnetorheological elastomer devices. Smart Materials and Structures. 2014, vol. 23, no. 12, art. no. 123001. ISSN: 0964-1726.

2.      LI, Y.C.; LI, J.C.; LI, W.H.; SAMALI, B. Development and characterization of a magnetorheological elastomer based adaptive seismic isolator. Smart Materials and Structures. 2013, vol. 22, no. 3, art. no. 035005. ISSN: 0964-1726.

3.      YU, Y.; HOSHYAR, A.N.; LI, H.; ZHANG, G.; WANG, W.Q. Nonlinear characterization of magnetorheological elastomer-based smart device for structural seismic mitigation. International Journal of Smart and Nano Materials. 2021, vol. 12, no. 4, p. 390428. ISSN: 1947-5411.

4.      JOHARI, M.A.F.; MAZLAN, S.A.; UBAIDILLAH, U.; NORDIN, N.A.; KHAIRI, M.H.A.; AZIZ, S.A.A.; SEDLACIK, M.; LEONG, S.A.N. Natural Weathering Effects on the Mechanical, Rheological, and Morphological Properties of Magnetorheological Elastomer (MRE) in Tropical Climate. International Journal of Molecular Sciences. 2022, vol. 23, no. 17, art. no. 9929. eISSN: 1422-0067.

5.      ZHANG, W.; GONG, X.L.; JIANG, W.Q.; FAN, Y.C. Investigation of the durability of anisotropic magnetorheological elastomers based on mixed rubber. Smart Materials and Structures. 2010, vol. 19, no. 8, art. no. 085008. ISSN: 0964-1726.

Faculties and departments

Close