Estudo da influência do cátion e da umidade relativa do ar na resposta elétrica de sensores de deformação baseados em IPMC

Resumo

Compósitos de Polímero Ionomérico e Metal (IPMCs) são um tipo de dispositivo baseado em polímero eletroativo que está ganhando muita importância hoje em dia, tanto como atuador mecânico e quanto como sensor de deformação. Um IPMC possui configuração bimorfa, consistindo em uma membrana polimérica perfluorada, ionicamente condutora, intercalada entre duas placas condutivas de metal nobre. O seu princípio de funcionamento é a transformação de um estímulo elétrico em deformação mecânica ou vice-versa. Dentre suas principais vantagens estão: leveza, flexibilidade e fácil fabricação, credenciando-o para aplicações em áreas relevantes como robótica, biomimética e como músculos artificiais. No entanto, dentre as suas principais limitações estão a alta dependência da umidade atmosférica e da espécie catiônica presente no polímero condutor iônico na sua performance tanto como atuador ou sensor. No primeiro caso, esta dependência tem sido bastante estudada nos últimos anos, porém o mesmo não se pode dizer de sua aplicação como sensor de deformação: faltam estudos na literatura sobre a influência tanto das condições ambientais quanto dos contra-ions contidos no polímero eletroativo na resposta elétrica destes dispositivos a uma determinada deformação. Assim, esse projeto tem por objetivo cobrir parte desta lacuna, estudando a influência da espécie catiônica e da umidade relativa no desempenho de IPMCs atuando como sensor de deformação.