Magneto y Piezo Resistencia en Materiales Estructurados Híbridos Orgánicos-Inorgánicos

NEGRI, RICARDO MARTÍN; MIETTA, J.L.; G. A. JORGE

Tandil

Congreso; 99 Reunión Anual de la Asociación Física Argentina; 2014

Se prepararon y caracterizaron materiales anisotrópicos que presentan magneto y piezo resistencia. Los mismos están basados en la dispersión de partículas que son simultáneamente magnéticas y conductoras de electricidad, en matrices orgánicas elásticas (polímeros elastoméricos como silicona o caucho), generando la estructuración mediante la aplicación de un campo magnético uniforme durante la preparación. El primer paso consiste en la síntesis y caracterización de nanopartículas magnéticas, que se encuentran en estado superparamagnético a temperatura ambiente, de modo de obtener un material con magnetización de saturación importante y con comportamiento magnético reversible. Esto se logra sintetizando part´ıculas en escala nano, en lo cual nuestro grupo posee experiencia (por ejemplo, ferritas de cobalto, nanopartículas y nanocadenas de n´ıquel, y magnetita) (1,2). Para que las mismas sean conductoras de la electricidad, se las recubre con plata, formándose en realidad agregados de escala micrométrica conteniendo islas de nanopartículas rodeadas por el metal. Estas son dispersadas en un polímero, cuando el mismo está en estado fluido y se realiza luego un tratamiento térmico o evaporación de solvente presente en presencia de un campo magnético uniforme. Los microagregados forman cadenas de material inorgánico dentro de la matriz orgánica, en donde dichas cadenas se encuentran preferentemente alineadas en la dirección del campo magnético aplicado durante el curado. El material final tiene propiedades elásticas, es magnético, conductor de la electricidad y estas propiedades son anisotrópicas. La conductividad eléctrica se puede modificar por aplicación de campos externos: fuerza mecánica (piezoresistividad) o campo magnético (magnetoresistencia). Hemos estudiado la piezoresistividad y la magnetoresistencia de los mismos a temperatura ambiente: - El CONICET ha presentado una patente de invención por el desarrollo de un sensor de fuerza basado en el efecto piezoresistivo, el cual se origina por el aumento de la percolación entre cadenas al ejercer una tensi´on en la dirección de las mismas - La magnetoresistencia es alta en sistemas basados en silicona, llegando hasta un 40 porciento a temperatura ambiente, lo cual es destacable. El origen de la misma se estádiscutiendo y analizando en colaboración con el Dr.Pablo Tamborenea (UBA).