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Abstract:
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Sensores piezoresistivos são dispositivos que tem sua resistência elétrica alterada quando um
esforço mecânico é aplicado sob eles. Eles podem ser fabricados com estruturas poliméricas
densas, mas ao serem fabricados a partir de membranas eletrofiadas, eles irão apresentar maior
flexibilidade, processabilidade e sensibilidade de resposta. O presente trabalho tem como
objetivo a fabricação de membranas a partir de nanofibras de poli(ácido láctico) (PLA),
poli(óxido de etileno) (PEO) e nanotubos de carbono (NTC), obtidas pelo processo de
eletrofiação coaxial, no qual produz nanofibras de estrutura core-shell. Primeiramente foram
preparadas soluções de PLA solubilizado em dicloroetano e dimetilformamida em uma
proporção de 3:1 para ser eletrofiado com objetivo de determinar os melhores parâmetros de
processo, solução e ambiente. Posteriormente foram produzidas as primeiras nanofibras de PLA
e PEO por meio da eletrofiação coaxial, com o PLA sendo o núcleo e o PEO a casca. Em
seguida foram adicionados nanotubos de carbono nas concentrações 0,25%m, 0,50%m,
0,75%m e 1%m na solução de PEO, no qual foi colocada em um banho ultrasônico para
promover a dispersão das cargas. Com o intuito de verificar a morfologia e as propriedades das
membranas eletrofiadas, estas foram caracterizadas por meio de Microscopia Ótica de Luz
Transmitida, Microscopia Eletrônica de Varredura, Espectroscopia no Infravermelho por
Transformada de Fourier, ensaio de condutividade elétrica e ensaio de tração. Observou-se que
as fibras apresentaram boa continuidade e baixa quantidade de defeitos, além disso, foi possível
observar a estrutura core-shell. Pelo FTIR foi observado que a adição de nanotubos de carbono
não alterou as bandas de absorção dos polímeros. A sua inserção melhorou a qualidade das
fibras e diminuiu o diâmetro médio das mesmas. Em relação as propriedades mecânicas, houve
uma redução da tensão máxima, elasticidade e alongamento máximo em comparação com as
membranas que possuíam apenas PLA e PEO, devido a má dispersão dos NTCs. A
condutividade elétrica das membranas apresentou um aumento com a adição de NTC, exceto
na concentração de 0,50%m, entretanto as membranas continuaram com valores de
condutividade elétrica característicos de materiais isolantes. |
