Esferas de carbono dispersas em matriz de álcool polivinílico e aplicação em sensores de pressão

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Autor(es): dc.contributorHummelgen, Ivo Alexandre, 1963--
Autor(es): dc.contributorUniversidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Física-
Autor(es): dc.creatorRodrigues, Rafael-
Data de aceite: dc.date.accessioned2025-09-01T11:36:46Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2025-09-01T11:36:46Z-
Data de envio: dc.date.issued2025-01-22-
Data de envio: dc.date.issued2025-01-22-
Data de envio: dc.date.issued2014-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://hdl.handle.net/1884/35639-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/1884/35639-
Descrição: dc.descriptionOrientador: Prof. Dr. Ivo Alexandre Hümmelgen-
Descrição: dc.descriptionDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Física. Defesa: Curitiba, 25/02/2014-
Descrição: dc.descriptionInclui referências-
Descrição: dc.descriptionResumo: Em geral, nanopartículas de carbono mostram uma baixa dispersão em solução aquosa, por causa da hidrofobicidade. Esta característica gera algumas dificuldades para a produção de distribuições homogêneas de partículas em matrizes poliméricas. Uma dispersão não homogênea de partículas em uma matriz polimérica leva à formação de um filme com diferenças nas características físicas no âmbito microscópico. Isto impõe sérias limitações, causando uma ampla dispersão nos desempenhos de dispositivos equivalentes produzidos nas mesmas condições, diminuindo a reprodutibilidade. No presente trabalho obteve-se uma dispersão mais homogênea de esferas de carbono não dopadas, esferas de carbono dopadas com nitrogênio e esferas de carbono dopadas com boro, usando brometo de hexadeciltrimetilamonio (CTAB) como surfactante. Esta dispersão foi utilizada em um compósito, o qual foi aplicado a um sensor de pressão hidrostática, obtendo um dispositivo simples de alto desempenho e mostrando-se promissor devido ao baixo custo de fabricação, boa reprodutibilidade e sensitividade, por intervalo de variação de pressão de até 0,068 kPa-1 no caso de esferas de carbono não dopadas. Neste trabalho, foi realizado uma comparação entre o desempenho de três diferentes concentrações de esferas de carbono obtendo-se o melhor desempenho para 15 mg/mL de esferas de carbono não dopadas. E na última parte desta dissertação, fezse uma curta análise da dependência do sensor com a humidade do ambiente e propôsse uma maneira para melhorar o dispositivo.-
Descrição: dc.descriptionAbstract: In general, carbon nanoparticles show a poor dispersion in aqueous solution, due to the hydrophobicity. This characteristic imposes some difficulties for the production of homogeneous distributions of carbon nanoparticles in polymer matrixes. An inhomogeneous dispersion of particles in a polymeric matrix leads to an inhomogeneity of the film and different physical characteristics at the microscopic level. It imposes serious constraints causing a broad dispersion of performances of equivalent devices produced in the same condition, decreasing the reproducibility. In the present work, we obtained a homogeneous dispersion of undoped carbon spheres, nitrogen doped carbon spheres and boron doped carbon spheres using hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) as surfactant. This dispersion was used in a composite that was applied in a hydrostatic pressure sensor, to obtain a high performance simple device potentially promising due to the low cost of fabrication, good reprodutibility and relative variation of the conductance with respect to pressure of until 0.068 kPa-1 in the case of undoped carbon spheres. In the present work, we did a comparison of the performance of three different concentrations of carbon spheres, obtaining a better performance for the 15 mg/mL undoped carbon spheres. In the last part of this thesis, we did a short analysis of the dependence of the sensor with the ambient humidity and propose a way to improve this device.-
Formato: dc.format71f. : il. algumas color., tabs., grafs.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Relação: dc.relationDisponível em formato digital-
Palavras-chave: dc.subjectFísica-
Palavras-chave: dc.subjectDetectores-
Palavras-chave: dc.subjectPressão hidrostatica-
Palavras-chave: dc.subjectEletronica - Instrumentos-
Título: dc.titleEsferas de carbono dispersas em matriz de álcool polivinílico e aplicação em sensores de pressão-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional - Rede Paraná Acervo

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