INQUIMAE   12526
INSTITUTO DE QUIMICA, FISICA DE LOS MATERIALES, MEDIOAMBIENTE Y ENERGIA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Magnetoconductividad y piezoelectricidad en compositos estructurados de polímeros-nanopartículas magnéticas
Autor/es:
JOSÉ L. MIETTA; MARIANO M. RUIZ; P. SOLEDAD ANTONEL; OSCAR E. PEREZ; ALEJANDRO BUTERA; GUILLERMO JORGE; R. MARTÍN NEGRI
Lugar:
Rosario
Reunión:
Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica
Resumen:
Introducción: La obtención de compositos estructurados formados por dispersión de nanoestructuras magnéticas en elastómeros y su posterior alineación con campos magnéticos ha permitido implementar sensores de presión y/o campo magnéticos (patente argentina solicitada en 2012 por CONICET). Aquí se presentan aspectos fisicoquímicos básicos de los materiales desarrollados para implementar los sensores. Objetivos: - Sintetizar partículas simultáneamente magnéticas y conductoras de la electricidad. - Dispersarlas en un polímero elastómero y obtener compositos con anisotropía magnética, eléctrica y elástica. - Investigar dos propiedades de interés para su aplicación en sensores: a) Piezoresistividad: cambio de la conductividad eléctrica con presión mecánica. B) Magnetoresisitividad: cambio de la conductividad con campos magnéticos aplicados. Resultados: se obtuvieron nanopartículas de magnetitas (Fe3O4) de 13 nm de tamaño medio, con comportamiento superparamagnético a temperatura ambiente y transición ferrimagnética cercana a 200 K determinada por SQUID. Aglomerados de las mismas fueron recubiertos con plata (agregados micrométricos Fe3O4@Ag), obteniéndose un material magnético y conductor. Estos agregados se dispersaron en PDMS. Al curarse térmicamente en presencia de un campo magnético externo se obtuvieron compositos conteniendo agujas de material inorgánico orientadas en la dirección del campo. Estos compositos magnetoreológicos presentaron anisotropía elástica (módulos de Young dependientes de la orientación), magnética (determinada por VSM y FMR) y eléctrica. Para cada orientación se midió la dependencia de la conductividad en función de la presión y de campos magnéticos aplicados (ver figura). La conductividad perpendicular a las agujas es despreciable. Conclusiones: Se obtuvieron compositos con magnetoresistividad y piezoresistividad fuertemente anisotrópicas. La dependencia de la conductividad paralela a las cadenas con la presión y campo magnético aplicados fue ajustada por un modelo semiempírico que se discute.
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