| Texto completo | |
| Autor(es): |
Blanco, Guilherme Eduardo de Oliveira
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Valerio, Renan L.
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Barbosa, Rafael
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Goncalves, Roger
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Saccardo, Matheus C.
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Zuquello, Ariel G.
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Tozzi, Kaique A.
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Scuracchio, Carlos H.
Número total de Autores: 8
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| Tipo de documento: | Artigo Científico |
| Fonte: | SENSORS AND ACTUATORS A-PHYSICAL; v. 373, p. 15-pg., 2024-05-03. |
| Resumo | |
Ionomeric Polymer-Metal Composites (IPMCs) with a layered metal/polymer/metal structure are innovative biomimetic materials widely used in applications such as actuators, sensors, artificial muscles, and robotics due to their dynamic response to electrical stimuli. Nafion (R) is commonly used for these applications but is associated with high costs, low water retention, and poor performance at elevated temperatures. To address this, sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK) is a promising and cost-effective alternative. This study focuses on evaluating the viability of SPEEK in IPMCs under varying environmental conditions, specifically a wide range of relative humidity (RH) levels (30%, 60%, and 90%) and two different counterions (H + and Li + ). FTIR tests confirmed the successful sulfonation of SPEEK, and sulfonation degrees (SD) of 44%, 72%, and 91% were determined by titration. Results indicate that increased SD leads to higher hydration levels, enhancing performance as actuators. Regarding electromechanical performance, SPEEK-based IPMCs demonstrated results comparable or superior to Nafion. Higher RH positively influenced electromechanical performance, increasing displacement and displacement rate values. Additionally, electrochemical/mechanical tests confirmed that, for the H + counterion, SPEEK exhibited superior performance. In conclusion, SPEEK-based IPMCs, especially with H + as the counterion, can potentially replace Nafion, offering a cost-effective alternative with favorable electromechanical performance under varying environmental conditions. (AU) | |
| Processo FAPESP: | 20/10588-9 - Efeito da degradação do eletrodo metálico no desempenho eletromecânico de atuadores baseados em compósitos de polímero ionomérico e metal |
| Beneficiário: | Marina de Sousa de Paula |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Iniciação Científica |
| Processo FAPESP: | 18/09761-8 - Estudo e desenvolvimento de compósitos de metal/polímero iônico para aplicação em atuadores e sensores visando baixo custo e alta performance |
| Beneficiário: | Roger Gonçalves |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado |
| Processo FAPESP: | 20/10839-1 - Estudo da influência do cátion e da umidade relativa do ar na resposta elétrica de sensores de deformação baseados em ipmc |
| Beneficiário: | Iago Cordeiro Santa Bárbara |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Iniciação Científica |
| Processo FAPESP: | 20/02696-6 - Síntese e caracterização de músculos artificiais baseados em copolímeros em bloco do tipo SBS com sulfonação seletiva das fases |
| Beneficiário: | Matheus Colovati Saccardo |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado |
| Processo FAPESP: | 18/07001-6 - Estudo e caracterização de polímeros condutores iônicos utilizados como músculos artificiais: propostas para melhoria de desempenho |
| Beneficiário: | Carlos Henrique Scuracchio |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Regular |