Novos compósitos magnetoelétricos livres de chumbo com alta performance

Resumo

Os materiais magnetoelétricos prometem, num futuro próximo, revolucionar o conceito dos dispositivos elétricos e magnéticos. Os possíveis campos de aplicação vão desde sensores de diversos tipos e coletores de energia ambiental até aplicações biomédicas como cura do Mal de Parkinson e certos tipos de cânceres. A pesar do grande avanço no desenvolvimento de materiais com alto acoplamento magnetoelétrico nos últimos anos, os resultados mais relevantes têm sido obtidos em compósitos contendo chumbo e/ou ligas metálicas patenteadas. Sendo assim, neste projeto propõe-se a obtenção e a otimização das propriedades de compósitos magnetoelétricos laminados ecologicamente amigáveis constituídos pela fase piezoelétrica Ba0.85Ca0.15Ti0.9Zr0.1O3 e magnetostritiva CoMn0.25Fe1.75O4. Baseado nas propriedades piezoelétricas e magnéticas das fases que serão utilizadas, espera-se que após otimização, os compósitos obtidos apresentem alta resposta magnetoelétrica e possam ser considerados como alternativa ecologicamente amigável em futuras aplicações. Inicialmente serão correlacionadas as propriedades das fases independentes com o método e condições de síntese e sinterização para posteriormente obter os compósitos magnetoelétricos laminados na configuração de tricamadas e multicamadas. Será investigada a aplicação da técnica de sinterização por Spark Plasma para a obtenção de materiais de alta qualidade com interfaces controladas. Os compósitos multicamadas, onde se esperam os maiores coeficientes magnetoelétricos, serão conformados a partir de fitas obtidas pela técnica de colagem de fita (Tape Casting), portanto, será necessário um estudo detalhado das condições de estabilidade e das propriedades reológicas de suspensões para se obter compósitos de boa qualidade. Finalmente os compósitos obtidos serão caracterizados para identificar os fatores que influenciam no acoplamento magnetoelétrico e assim poder ajustá-los para maximizar as propriedades desejadas. (AU)