Sensores e actuadores baseados em polímeros piezoeléctricos

• Autor(es): Castro, H. F.
• Data: 2007
• Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/1822/7104
• Origem: RepositóriUM - Universidade do Minho
• Tipo de Documento: Dissertação de Mestrado
• Idioma: Português
• Orientador(es): Rocha, J. G.; Lanceros-Méndez, S.

Descrição

Dissertação de Mestrado em Electrónica Industrial, área de Especialização em Automação e Robótica. Há cerca de 100 anos, Jacques e Pierre Curie confirmaram a existência do efeito piezoeléctrico em cristais de quartzo. Nos últimos 50 anos os sensores piezoeléctricos provaram ser uma ferramenta versátil na medida de vários processos. Actualmente, são usados na determinação de pressão, aceleração, deformações ou forças na qualidade, controlo de processo e desenvolvimento entre diferentes industrias. Muitos materiais piezoeléctricos também tem propriedades piroeléctricas e/ou ferroeléctricas, estas propriedades atraíram a atenção sobre os polímeros sintéticos orgânicos por causa da sua flexibilidade e o seu fácil fabrico. Polímeros que contém dipolos moleculares cujo alinhamento pode ser alcançado quando aplicado um campo eléctrico (CC) e que podem ser mudados quando se aplica uma tensão mecânica, exibem propriedades piezoeléctricas e piroeléctricas. Alguns cristais não-polares que não possuem respostas piroeléctricas e piezoeléctricas macroscópicas podem ser transformados na forma polar quando aplicado um forte campo eléctrico, tornando o cristal responsivo a actividades eléctroactivas. O polímero orgânico Poli(Fluoreto de Vinilideno), também conhecido como PVDF, é dos mais estudados que exibe propriedades ferroeléctricas, piroeléctricas e piezoeléctricas. Este trabalho pretende desenvolver aplicações usando o PVDF na fase β. Como o uso de β-PVDF para aplicações em sensores de tacto, a medição de fluxo e teclados. Over 100 years ago, Jacques and Pierre Curie confirmed the existence of the piezoelectric effect in Quartz crystals. In the last 50 years piezoelectric sensors have proven to be a versatile tool for the measurement of various processes. Today, they are used for the determination of pressure, acceleration, strain or force in quality assurance, process control and development across many different industries. Many piezoelectric materials also have pyroelectric and/or ferroelectric properties, these properties have drawn great attention in synthetic organic polymers because of their flexibility and easy fabrication. Polymers containing molecular dipoles in which alignment can be achieved by applying an electrical field (DC) and which are able to change with applied stress exhibit pyro- and piezoelectric properties. Some nonpolar crystals that does not possess macroscopic pyro- and piezoelectric response can be transformed into a polar form by applying strong electric fields, and the crystal may them be responsive to these electroactive activities. The organic polymer Poly(Vinydene Fluorite), also known as PVDF, is one of the most studied systems that exhibit ferroelectric, pyroelectric and piezoelectric properties. This work intend to develop applications using the PVDF in phase β. Such as the use of β-PVDF for tactile sensors applications, flow measuring and keyboards.