Desenvolvimento de Novos Compósitos Piezoelétricos Polímero/Nanotubo de Carbono/PZT com conectividade 1-3 e 0-3, Visando Aplicação Como Energy Harvesting e Sensores.

• Processo: 17/19809-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2020
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas, Instrumentação
• Pesquisador responsável: Michael Jones da Silva
• Beneficiário: Michael Jones da Silva
• Instituição Sede: Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rosana. Rosana , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Elói Fonseca
• Assunto(s): Espectroscopia de impedância Sensores Titanato zirconato de chumbo Colheita de energia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Compósito Piezoelétrico | energy harvesting | espectroscopia de impedancia | Pzt | Sensores | Materiais Piezoelétricos e Aplicações.

Resumo

Nos dias atuais tem sido grande a procura por materiais inteligentes que sobre ação de um estimulo externo tem suas propriedades físicas ou/e química modificadas como resposta. Dentro dessa classe, destaque-se os materiais piezoelétricos, que sob a ação de um estimulo externo produzem uma corrente elétrica. Visando essa temática, o presente projeto tem por objetivo o desenvolvimento de novos compósitos piezoelétricos polímero/cerâmica ferroelétrica com conectividade 1-3 e 0-3, com e sem uma terceira fase condutora (nanotubos de carbono), visando sua aplicação como energy harvesting e sensor piezoelétrico. Serão utilizadas quatro matrizes poliméricas como suporte do particulados e dos microfios cerâmicos. A principal inovação do projeto é a utilização de duas matrizes proveniente de fontes renováveis e naturais, como poliuretano a base de óleo de mamona e o látex de borracha natural, visando agregar ainda mais valor a esses produtos nacionais. Será avaliada as propriedades elétricas e dielétricas dos compósitos por meio da técnica de espectroscopia de impedância com objetivo de averiguar os processos de relaxação e processo de condução, bem como a frequência de ressonância. A avalição do coeficiente piezoelétrico das amostras será realizada em função do campo elétrico dc aplicado, da quantidade de microfios e particulados cerâmicos, e da quantidade de particulado condutor. Será realizada uma análise comparativa entre os resultados dos diferentes compósitos com o intuito de averiguar qual das matrizes apresentou melhores propriedades dielétricas, elétricas, piezoelétricas e acoplamento eletromecânico. Por fim, será proposto o desenvolvimento de dispositivo de coleta de energia de vibração e sua viabilidade como sensor piezoelétrico. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

JOÃO GUSTAVO LEITE COSTA; PEDRO HENRIQUE FERRARREZI RODRIGUES; LEONARDO LATARO PAIM; ALEX OTÁVIO SANCHES; JOSÉ ANTÔNIO MALMONGE; MICHAEL JONES DA SILVA. 1-3 Castor Oil-Based Polyurethane/PZT Piezoelectric Composite as a Possible Candidate for Structural Health Monitoring. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 23, n. 5, 2020-10-26. (17/19809-5, 16/15718-2)

MELO, DIEGO S. S.; REIS, IDALCI C. C.; QUEIROZ, JULIO C.; CENA, CICERO R. R.; NAHIME, BACUS O. O.; MALMONGE, JOSE A.; SILVA, MICHAEL J. J.. Evaluation of Piezoresistive and Electrical Properties of Conductive Nanocomposite Based on Castor-Oil Polyurethane Filled with MWCNT and Carbon Black. MATERIALS, v. 16, n. 8, p. 17-pg., 2023-04-01. (17/19809-5)

FREIRE FILHO, FERNANDO C. M.; SANTOS, JOSIANE A.; SANCHES, ALEX O.; MEDEIROS, ELITON S.; MALMONGE, JOSE A.; SILVA, MICHAEL J.. Dielectric, electric, and piezoelectric properties of three-phase piezoelectric composite based on castor-oil polyurethane, lead zirconate titanate particles and multiwall carbon nanotubes. Journal of Applied Polymer Science, v. 140, n. 9, p. 12-pg., 2023-01-05. (13/07296-2, 17/19809-5)