Dinámica de fluidos en sistemas complejos mediante estudios de Resonancia Magnética

Abstract

Una herramienta de caracterización indirecta para estudiar sistemas porosos, que es muy utilizada tanto en medicina como en la industria del petróleo, es la Resonancia Magnética Nuclear (RMN). En esta tesis se estudiaron redes poliméricas macroporosas saturadas bajo distintas condiciones de síntesis variando el grado de entrecruzamiento, obteniendo así redes heterogéneas donde la porosidad y la estructura de poros varían dependiendo de las condiciones de síntesis. Con diferentes técnicas de RMN se puede caracterizar morfológicamente dichas matrices orgánicas y obtener información de la interacción entre los fluidos y los grupos hidroxilos presentes en los monómeros utilizados en la síntesis. Asimismo, se estudió el proceso de evaporación de diferentes líquidos dentro de las matrices poliméricas y la influencia de la estructura porosa sobre la distribución de fluido dentro de los poros durante el secado. Paralelamente se trabajó en la implementación de secuencias de imágenes de flujos en cavidades complejas, tales como modelos de aneurismas y celdas electroquímicas utilizando secuencias estándar e implementando secuencias ultra rápidas para monitorear procesos que varían rápidamente con el tiempo.

An indirect characterization tool for studying porous systems, which is widely used both in medicine and in the oil industry, is the Nuclear Magnetic Resonance (NMR). In this thesis, we studied macroporous polymer networks under different synthesis conditions by varying the degree of crosslinking, obtaining thus heterogeneous networks where porosity and pore structure varies depending on synthesis conditions. With different NMR techniques, organic matrices can be characterized morphologically and it can be obtained the interaction between the fluids and the hydroxyl groups present in the monomers. Furthermore, the evaporation process of liquids in different polymer matrices, and the influence of the porous structure on the distribution of fluid within the pores during drying, was studied. Additionally, we worked on the implementation of image sequences in complex flows, such as models of aneurysms and electrochemical cells, using standard sequences and implementing ultra-fast sequences to monitor processing which vary rapidly with time.