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

Electromechanical coupling in elastomers: a correlation between electrostatic potential and fatigue failure

Texto completo
Autor(es):
Santos da Campo, Yan A. [1] ; Mehler, Dylan [2] ; Lorenzett, Ezequiel [2] ; Moreira, Kelly S. [2] ; Devens, Ana L. [2] ; dos Santos, Leandra P. [3] ; Galembeck, Fernando [3] ; Burgo, Thiago A. L. [1, 2]
Número total de Autores: 8
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Fed Santa Maria, Dept Chem, BR-97105900 Santa Maria, RS - Brazil
[2] Univ Fed Santa Maria, Dept Phys, BR-97105900 Santa Maria, RS - Brazil
[3] Univ Estadual Campinas, Inst Chem, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 3
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Physical Chemistry Chemical Physics; v. 23, n. 47 SEP 2021.
Citações Web of Science: 0
Resumo

The recent discovery of electromechanical coupling in elastomers showed periodic electrification in phase with rubber stretching but following different electrostatic potential patterns. In this work, a Kelvin electrode monitored silicone and natural rubber electrification for extended periods until the rubber tubing underwent rupture. The electric potential of the rubber follows regular, quasi-sinusoidal patterns at the beginning and during the whole run, except when close to rubber fatigue failure, changing into complex waveforms. The attractors on natural latex and silicone rubber become chaotic at roughly 50 seconds before rubber rupture when the nearby orbits diverge wildly. Thus, mechanical-to-electrical transduction in rubber alerts fatigue failure nearly one minute ahead of the breakdown. Moreover, electrostatic potential maps of stretched rubbers show the electrification of the rupture sites, evidencing the electrostatic contribution to the breakdown. These results show the convenient features of electromechanical coupling in rubbers for the non-contact, real-time prediction of the rubber fatigue failure, adding to the possibility of environmental energy harvesting. (AU)

Processo FAPESP: 19/04565-9 - Tintas, adesivos e revestimentos condutores à base de grafite esfoliado e aplicados à construção de componentes e circuitos elétricos
Beneficiário:Leandra Pereira dos Santos
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
Processo FAPESP: 09/54066-7 - Laboratório Multiusuário de Espectroscopia Óptica Avançada
Beneficiário:Yoshitaka Gushikem
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
Processo FAPESP: 18/00834-2 - Tintas, adesivos e revestimentos condutores à base de grafite esfoliado e aplicados à construção de componentes e circuitos elétricos
Beneficiário:Fernando Galembeck
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
Processo FAPESP: 14/50906-9 - INCT 2014: em Materiais Complexos Funcionais (INOMAT)
Beneficiário:Fernando Galembeck
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático