IPMC electromechanical behaviuor using platinum layer aiming green economy

dc.contributor.advisor1Scuracchio, Carlos Henrique
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0896060959622431por
dc.contributor.authorDardis, Thiago Petrilli Maffei
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/6555000363761645por
dc.date.accessioned2024-10-22T20:05:05Z
dc.date.available2024-10-22T20:05:05Z
dc.date.issued2024-09-06
dc.description.abstractIonomeric Polymer-Metal Composites (IPMCs) are smart materials formed by an electroactive polymer membrane coated on both sides by noble metal electrodes. When an electrical stimulus is applied, an electric field is generated between electrodes, and solvated ions migrate inside the polymeric membrane, causing an internal pressure gradient and bending the device. Despite numerous advantages, it is exceedingly expensive to use noble metals, such as gold and platinum. In addition, the deposition process generates a large amount of toxic waste. Thus, in this work, a Nafion®-based IPMC with a reduced platinum layer (PRIPMC) was prepared and electromechanically tested, comparing it with a reference IPMC (RIPMC). The analyses were performed under precise relative humidity (RH) control. Blocking force and current response were used to evaluate its performance, and the morphology of the Pt layer was evaluated through Scanning Electron Microscopy (SEM). The PR-IPMC presented a 60% thinner electrode layer. The devices performed better when RH = 90%. However, there is just 40% less blocking force compared to R-IPMC. Besides, the reduced amount of platinum complex used to obtain the device represents a saving of reactants and less waste generation, with satisfactory mechanical performanceeng
dc.description.resumoCompositos de Polímero-Metal Ionoméricos (IPMCs) são materiais inteligentes formados por uma membrana polimérica eletroativa revestida em ambos os lados por eletrodos de metais nobres. Quando um estímulo elétrico é aplicado, um campo elétrico é gerado entre os eletrodos, e íons solvatados migram dentro da membrana polimérica, causando um gradiente de pressão interna e dobrando o dispositivo. Apesar das inúmeras vantagens, o uso de metais nobres, como ouro e platina, é extremamente caro. Além disso, o processo de deposição gera uma grande quantidade de resíduos tóxicos. Portanto, neste trabalho, foi preparado um IPMC à base de Nafion® com uma camada reduzida de platina (PR-IPMC) e testado eletromecanicamente, comparando-o com um IPMC de referência (R-IPMC). As análises foram realizadas sob controle preciso de umidade relativa (RH). A força de bloqueio e a resposta de corrente foram usadas para avaliar seu desempenho, e a morfologia da camada de Pt foi avaliada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). O PR-IPMC apresentou uma camada de eletrodo 60% mais fina. Os dispositivos tiveram melhor desempenho quando RH = 90%. No entanto, apresentaram apenas 40% menos força de bloqueio em comparação com o R-IPMC. Além disso, a quantidade reduzida de complexo de platina usada para obter o dispositivo representa uma economia de reagentes e menor geração de resíduos, com desempenho mecânico satisfatório.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.identifier.citationDARDIS, Thiago Petrilli Maffei. IPMC electromechanical behaviuor using platinum layer aiming green economy. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/20860.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/20860
dc.language.isoengpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.publisher.addressCampus São Carlospor
dc.publisher.courseEngenharia de Materiais - EMapor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectIPMCpor
dc.subjectForça de bloqueiopor
dc.subjectEletrodo de platinapor
dc.subjectGeração de resíduopor
dc.subjectDesempenhopor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSpor
dc.titleIPMC electromechanical behaviuor using platinum layer aiming green economyeng
dc.title.alternativeComportamento eletromecânico usanod camada de platina, visando ecnonomia verdepor
dc.typeTCCpor

Arquivos

Pacote Original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
Thiago Petrilli Maffei Dardis (1).pdf
Tamanho:
1.14 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:

Coleções