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Title: Filmes e dispositivos de polímeros eletrônicos isolantes e semicondutivos impressos via sistema de injeção eletrônica.
Authors: Barbosa, Adriana Diniz
metadata.dc.contributor.advisor: Bianchi, Rodrigo Fernando
Keywords: Polímeros condutores
Sistemas eletrônicos
Filmes finos - circuitos
Polímeros impressos
Issue Date: 2014
Citation: BARBOSA, Adriana Diniz. Filmes e dispositivos de polímeros eletrônicos isolantes e semicondutivos impressos via sistema de injeção eletrônica. 2014. 153 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Materiais)- Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2014.
Abstract: Esta tese teve por objetivo principal a fabricação de capacitores, indutores, resistores e sensores de amônia por meio de uma nova técnica de impressão baseada em sistema automotivo de injeção eletrônica. Para tanto, filmes finos de polianilina (PAni), poliestireno (PS) e Ecoflex® foram obtidos utilizando-se um equipamento microcontrolado de impressão de soluções via plataforma de trabalho particularmente desenvolvida para essa finalidade. Tal sistema utilizou uma válvula de injeção eletrônica automotiva de baixo custo, alta resistência química, alta resistência mecânica e de fácil operação e aplicação. Como resultado, foram fabricados filmes e dispositivos variando-se a pressão de ejeção da válvula de 2 a 7 psi. Os sistemas, uma vez fabricados, foram caracterizados por meio de medidas elétricas (ac e dc), microscópicas (eletrônica de varredura) e espectroscópica (EDS). Os filmes resultantes de PAni e Ecoflex®, em substrato de PS, apresentaram recobrimento e espessura uniformes. Além disso, a resistência elétrica dos filmes de PAni variou com a pressão aplicada, enquanto a capacitância e a indutância dos filmes de PS e Ecoflex®, respectivamente da ordem de pF e μH, praticamente, não se alteraram com esse parâmetro. Já os sensores de gases de amônia, fabricados a partir de filmes de PAni sobre substratos de PS e entre microeletrodos de prata, apresentaram variação da impedância complexa e ondutividade dc dependentes tanto da concentração de exposição do sensor à amônia, quanto da pressão de fabricação do filme e da frequência do campo elétrico oscilante. O sensor apresentou resposta linear da condutividade para concentração do gás de 0 a 30 ppm. Finalmente, os resultados obtidos ao longo desse trabalho demonstram que o sistema de ejeção desenvolvido apresenta potencial para a fabricação de dispositivos orgânicos, impressos e flexíveis de baixo custo.
metadata.dc.description.abstracten: The main goal of this work is the manufacture of capacitors, inductors, resistors and ammonia sensors through a new printing technique based on automotive electronic injection system. Thin films of polyaniline (PAni), polystyrene (PS) and Ecoflex® were obtained using a new microcontrolled printing equipment. This system is based on a low cost automotive electronic injection valve, with high chemical resistance, high strength and facile operation and application. As a result, films and devices were manufactured varying the valve ejection pressure of 2 to 7 psi. Manufactured systems were characterized by electrical measurements (ac and dc), microscopic (scanning electron) and spectroscopic (EDS). PAni and Ecoflex® films, on a PS substrate, showed uniform coverage and thickness. Moreover, the electrical resistance of the PAni films is dependent on the applied pressure, while the capacitance and the inductance of PS and Ecoflex® films, respectively of pF and μH, on the other hand, were not altered with this parameter. An ammonia gas sensors, produced from PAni films on PS substrates and between silver microelectrodes, showed variation of the complex impedance and dc conductivity dependent both by the ammonia gas sensor and also by the pressure of manufacturing the film and by the oscillating electric field frequency. The sensor presented a linear response of the conductivity from 0 to 30 ppm. Finally, the results obtained in this work demonstrate that the ejection system has potential to fabrication organic and printed devices at low cost.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/5798
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 10/11/2015 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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