Caracterização de polímeros e grafite de lápis para desenvolvimento de sensores piezoresistivos

Abstract

O principal objetivo desta tese centra-se em analisar as propriedades de dois materiais que possam ser utilizados como substrato na implementação de dispositivos sensores eletrônicos, almejando uma produção eficiente e econômica de dispositivos alternativos aos tradicionais fabricados a partir do silício. Foram realizadas a caracterização óptica e química do grafite usado como elemento sensor e caracterização mecânica do papel A4 usado como substrato para implementação de dispositivos sensores eletrônicos. Sensores piezoresistivos foram produzidos com os materiais selecionados e por meio de diferentes ensaios foi analisado o comportamento elétrico, térmico quando submetidos a esforços mecânicos. Os resultados mostraram que a sensibilidade média do grafite permite a fabricação de elementos sensores utilizando os procedimentos descritos neste trabalho. Com o desenvolvimento desta pesquisa foram produzidos e caracterizados sensores, e os resultados comparados com o modelo matemático de piezoresistor de Gniazdowski, uma vez que, as pesquisas, anteriormente, defendidas pelo grupo GPMaD utilizaram as propriedades definidas na literatura para simulação e comparação com a modelagem matemática. Com os resultados alcançados referente à caracterização dos materiais utilizando o MEV, a Microscopia Ótica, a Difração de Raio X, tanto do substrato de papel como do filme semimetálico do grafite, usado como piezoresistor foi possível comprovar a tendência do modelo teórico. Palavras-chave: Grafite, Sensores Piezoresistivos, Poliuretano, Caracterização, Modelagem Matemática.