Seminário

A Generalized Frictional and Hydrodynamic Model of the Dynamics and Structure of Dense Colloidal Suspensions in Confined and Non-Confined Flows

Sala 1.4.14, FCUL, Lisboa

Por João Maia (Case Western Reserve University, Department of Macromolecular Science and Engineering, United States).

Abstract: For decades it was widely accepted that the shear-thickening of a suspension is due to short-range hydrodynamics (so-called lubrication) forces between colloidal particles, which consequently give rise to formation of hydro clusters that resist against the flow. However, computational efforts based on lubrication theory have not been able to explain discontinuous shear-thickening (DST) in suspensions. Recently, some reports have incorporated both frictional and frictionless contact potentials and their dissipative role in colloidal interactions and have successfully reproduced higher viscosity ratios including DST. Nevertheless, the predominance of tangential frictional forces in this regime gives rise to positive first normal stress differences (N1), which is in contradiction with recent experimental developments. Therefore, there is a clear need for a unified description of the relationship between structure formation and rheology of dense suspensions. 

In order to achieve the objective above, we have modified the Dissipative Particle Dynamics (DPD) particulate mesoscale structure modeling formalism to include both hydrodynamic and frictional contacts and show that in the semi-dense regime the interactions in colloidal suspensions are dominated by hydrodynamics while fraction of frictional bonds remains negligible and consequently the size of frictional clusters remain small. For these systems, the normal stresses remain negative and large. For dense suspensions, frictional forces are necessary to capture discontinuous shear-thickening; however, the microstructure and rheology are sensitive to the level of roughness of colloidal particles. Furthermore, we show that the frictional bonds in the dense and semi-dense regime follow the same statistics as random networks introduced by Erdős-Rényi, where the presence of frictional bonds in dense suspensions promotes formation of Giant percolated frictional cluster. In the second part of this presentation, we extend the study to the rheological behavior and microstructure development of the same soft to rigid semi-dense and dense colloidal suspensions in Pouseille flow in mildly and strongly confined geometries and analyze how they are changed from unconfined conditions.

11h00
CFTC - Centro de Física Teórica e Computacional
Física de altas energias

workshop é destinado a estudantes e investigadores em inicio de carreira que tenham interesse na aplicação de técnicas de machine learning à física de altas energias, com especial referência às experiências do LHC no CERN.

Logótipo da Unite! e fotografia de três estudantes

2nd Unite!-Ed Future Conference.

Logótipo do Dia Internacional da Matemática

Atividades a decorrerem em CIÊNCIAS nos dias 14 e 19 de março.

A Academia das Ciências de Lisboa e o Seminário de Jovens Cientistas celebram a Matemática no panorama científico nacional e em sua relação com a sociedade.

Fotografia de jovens investigadores

Inscrições até 15 de março.

Título "Jornadas de Matemática" e logótipos das entidades envolvidas

O Departamento de Matemática e o Núcleo de Estudantes de Matemática e Matemática Aplicada associam-se às celebrações do Dia Internacional da Matemática.

Cardume

Seminário do Centro de Física Teórica e Computacional, por Ana Machado (IPMA, Lisboa, Portugal).

Planta

As candidaturas terminam a 20 de março, estando previstos vários eventos de matchmaking para ajudar os participantes a encontrar parceiros para os seus projetos.

A Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa celebra o segundo aniversário da Horta Solar, um projeto pioneiro que alia a produção de alimentos à geração de energia limpa.

Pintura abstrata em tons de azul, laranja e amarelo

Seminário do Centro de Física Teórica e Computacional, por Mariana Oliveira (ICECO - Aveiro Institute of Materials, University of Aveiro, Portugal).

Logótipo C-Academy

2.ª edição do curso, com candidaturas até 17 de março.

Representação de folhas de árvores

Concerto no âmbito do programa Música na Universidade de Lisboa.

Título "Cybersecurity Executive Program Edição 2025", sobre um fundo em tons de verde

Adotar boas medidas e práticas de Cibersegurança é fundamental nos dias de hoje, para qualquer empresa, para proteger a integridade, confidencialidade e disponibilidade de dados sensíveis e pessoais, reduzindo o risco de ataques e fraudes.

Título/data/local do evento e representação de floresta

Esta é a altura certa para fazer os últimos preparativos para uma agrofloresta viçosa e produtiva que nos dará fruta, biodiversidade e sombra nos meses mais quentes.

Logótipo da Semana da Sustentabilidade

O foco da da SDS’25 é abrir espaço à reflexão sobre como as nossas ações, hoje, poderão influenciar o amanhã, sendo, assim, o lema desta Edição “Pelo Futuro, o Amanhã começa Hoje“.

Fotografia de criança a observar plantas com uma lupa

This course aims to explore ways of communicating science to non-specialized audiences, such as policy makers, industry, general public (including students and teachers), through their engagement and participation in citizen science activities.

Curso creditado para efeitos de progressão na carreira dos professores do Ensino Secundário dos grupos 500 e 550, com candidaturas até 25 de março.

Reitoria da ULisboa

O ato eleitoral decorrerá nos dias 31 de março e 01 de abril de 2025.

Fotografia de coleção de insetos

The course includes several case studies of insect adaptation, and the most recent overview on insect evodevo, plasticity, ecophysiological responses and conservation under global change.

A leading venue for presenting and discussing the latest research, industrial practice and innovations in dependable and secure computing.

O maior evento de empregabilidade de CIÊNCIAS, a decorrer nos dias 08 e 09 de abril.

Título/data/local do evento e fotografia da cidade de Lisboa

The conference aims to bring together students and young researchers working in Mathematics, Statistics, and Applications with a view to fostering discussions and collaborations amongst participants.

Título "Para um ensino humanista das ciências" e logótipos das entidades organizadoras

O evento tem como tema principal "Para um ensino humanista das ciências" e conta com a participação de vários professores de CIÊNCIAS.

Microplásticos em suspensão no oceano

O curso tem como objetivo dar formação sobre a problemática da contaminação por detritos de plástico dos nossos ecossistemas, bem como alertar para os potenciais efeitos deletérios nos organismos - candidaturas até 22 de março.

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