INQUIMAE   12526
INSTITUTO DE QUIMICA, FISICA DE LOS MATERIALES, MEDIOAMBIENTE Y ENERGIA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Compositos elastoméricos con nanopartículas piezoeléctricas interconectadas 3D
Autor/es:
IVANA K. LEVY; VICENTE POVSE; MARTIN NEGRI; FRANCIS OWUSU; M. PAULA LÓPEZ FERNÁNDEZ; ANA LARRALDE; DORINA OPRIS
Lugar:
La Plata
Reunión:
Congreso; XXII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica (XXII CAFQI); 2020
Institución organizadora:
Universidad de La Plata
Resumen:
INTRODUCCION. El objetivo del trabajo es la obtención de compositos con esqueletos 3D de nanopartículas (nps) piezoeléctricas en una matriz elastomérica, para su uso en electrónica flexible. La interconexión 3D de nps permite una mayor eficiencia en la transferencia del estrés mecánico, aumentando así la respuesta piezoeléctrica. Se presenta la síntesis de nps cerámicas piezo y ferroeléctricas (óxidos de Zn, Co-Fe, Bi-Fe y Bi-Y-Fe), la preparación de los compositos y la caracterización de los sistemas. Se utilizó hidroxietilcelulosa como molde 3D para formar el esqueleto de nps sobre las fibras de celulosa. Una vez dispersas las nps en soluciones acuosas de celulosa, las soluciones son liofilizadas para eliminar el agua. Luego se procede a la eliminación térmica de la celulosa y sinterizado de las nps. Finalmente, el esqueleto 3D de nps obtenido se infiltra en vacío con un polímero elastómero (PDMS). La caracterización incluye SEM, TGA, espectroscopia de impedancia y curvas de ferroelectricidad.RESULTADOS. Mediante SEM se comprobó que la celulosa presenta adheridas las nps en su superficie. Por TGA se verificó la total eliminación del molde en la primera etapa del proceso térmico, el cual se optimizó en cada composito para lograr, luego de la eliminación del molde, la sinterización. La estructura de conexión de nps se observó por SEM luego de este proceso, comprobándose que fue conservada en 3D. El material se infiltró con PDMS, y luego fue curado, resultando en compositos PDMS-nps altamente flexibles. El grado de infiltración estimado por TGA fue del orden de 50 % p nps/p PDMS. Al presente se busca comparar las propiedades dieléctricas de estos compositos 3D con las de aquellos formados por nps dispersas en matrices de PDMS. CONCLUSIONES. Se logró exitosamente el proceso de liofilización, descomposición, sinterizado e infiltración. Se comparará la respuesta eléctrica de estos compositos 3D con la de compositos convencionales.