Filmes e dispositivos de polímeros eletrônicos isolantes e semicondutivos impressos via sistema de injeção eletrônica.

Abstract

Esta tese teve por objetivo principal a fabricação de capacitores, indutores, resistores e sensores de amônia por meio de uma nova técnica de impressão baseada em sistema automotivo de injeção eletrônica. Para tanto, filmes finos de polianilina (PAni), poliestireno (PS) e Ecoflex® foram obtidos utilizando-se um equipamento microcontrolado de impressão de soluções via plataforma de trabalho particularmente desenvolvida para essa finalidade. Tal sistema utilizou uma válvula de injeção eletrônica automotiva de baixo custo, alta resistência química, alta resistência mecânica e de fácil operação e aplicação. Como resultado, foram fabricados filmes e dispositivos variando-se a pressão de ejeção da válvula de 2 a 7 psi. Os sistemas, uma vez fabricados, foram caracterizados por meio de medidas elétricas (ac e dc), microscópicas (eletrônica de varredura) e espectroscópica (EDS). Os filmes resultantes de PAni e Ecoflex®, em substrato de PS, apresentaram recobrimento e espessura uniformes. Além disso, a resistência elétrica dos filmes de PAni variou com a pressão aplicada, enquanto a capacitância e a indutância dos filmes de PS e Ecoflex®, respectivamente da ordem de pF e μH, praticamente, não se alteraram com esse parâmetro. Já os sensores de gases de amônia, fabricados a partir de filmes de PAni sobre substratos de PS e entre microeletrodos de prata, apresentaram variação da impedância complexa e ondutividade dc dependentes tanto da concentração de exposição do sensor à amônia, quanto da pressão de fabricação do filme e da frequência do campo elétrico oscilante. O sensor apresentou resposta linear da condutividade para concentração do gás de 0 a 30 ppm. Finalmente, os resultados obtidos ao longo desse trabalho demonstram que o sistema de ejeção desenvolvido apresenta potencial para a fabricação de dispositivos orgânicos, impressos e flexíveis de baixo custo.