COMPOSITOS DE PARTÍCULAS CONDUCTORES EN ELASTOMEROS. APLICACIÓN EN EL DESARROLLO DE SENSORES DE PRESION Oscar E. Perez2, Ana Pilosof2, Fernando Molina1, Martín Negri1. 1. Instituto de Química Física de Materiales, Ambiente y Energía (INQUIMAE) Departame

OSCAR PEREZ; ANA PILOSOFF; F. V. MOLINA; R. M. NEGRI

Salta

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquimica y Quimica Inorganica; 2009

AAIFQ

<!-- /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:""; margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:EN-US;} @page Section1 {size:595.3pt 841.9pt; margin:3.0cm 3.0cm 3.0cm 3.0cm; mso-header-margin:35.45pt; mso-footer-margin:35.45pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} --> Introducción Las dispersiones de partículas eléctricamente conductoras en un polímero elastomérico (compositos) pueden ser utilizadas como base para desarrollar sensores de presión: al comprimirse el composito. Por aplicación de una presión externa, disminuye la distancia entre partículas aumentando la probabilidad de transporte de electrones entre ellas.   Objetivos 1) Desarrollar sensores de presión basados en compositos de carbón granular en un polímero elastómero. 2) Estudiar sus respuestas elástica y eléctrica. 3) Caracterizar sus propiedades morfológicas. 4) Emplear modelos de conducción basados en transporte por efecto túnel y percolación para modelar las respuestas eléctricas.   Resultados Se prepararon films de 1 mm de espesor formados por partículas de grafito granular conductor, homogéneamente disperso en poli-dimetil-siloxano. Esto implicó el proceso de polimerización por iniciación y curado. Así se obtuvieron films elásticos variando el porcentaje en peso de carbón, que se observaron por microscopía óptica y SEM.   En un primer grupo de experiencias se incorporaron los films entre dos placas metálicas, con la posibilidad de comprimirlas. Se midió entonces la respuesta eléctrica (conductancia) en función de la fuerza (presión) aplicada externamente. En otro tipo de experimento se utilizó un Texturómetro (TXTA2) para cuantificar la respuesta elástica de los films, midiendo la fuerza con que responde el film a una compresión externa a velocidad constante. Se obtuvieron gráficas de fuerza en función de la distancia comprimida de los cuales se calculó el módulo de Young de los distintos films. Simultáneamente se midieron también los cambios de conductancia eléctrica a medida que se comprime el film.   Conclusiones Los films presentaron respuesta elástica del tipo sólido compresible, con módulos de Young en el orden de 5-10 Kgf/cm2. Se obtuvieron valores de conductancia superiores a 10-8 W-1 solamente para concentraciones de carbón superiores a 50% p/p.  En esos casos se observó aumento de la conductancia al aumentar la presión ejercida, en el rango de 0.5-1.5 Kgf/cm2. Se aplicaron modelos basados en efecto túnel y percolación para ajustar los datos experimentales 1.   Referencias 1. Johner, N.; P.Ryser; C.Grimaldi; I.Balberg. Piezoresitivity and tunneling-percolation transport in apparently non-universal system. Physical Review B, 75, 104204 (2007).