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Caracterização de uma microválvula fabricada usando o polímero piezoelétrico poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) integrada a saída de um microbocal sônico (2007)

  • Authors:
  • Autor USP: WIEDERKEHR, RODRIGO SÉRGIO - IF
  • Unidade: IF
  • Sigla do Departamento: FAP
  • Subjects: FÍSICA DA MATÉRIA CONDENSADA; SISTEMAS MICROELETROMECÂNICOS
  • Language: Português
  • Abstract: Este trabalho descreve a seqüência de fabricação de uma microválvula piezoelétrica posicionada na saída de um microbocal sônico. A técnica usada para fabricar os microbocais foi o jateamento utilizando pó de alumina e o substrato usado foi de vidro. As microválvulas são atuadores fabricados com o polímero poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) que é um material piezoelétrico. Os microbocais têm um formato convergente-divergente com diâmetro na entrada de 1 mm e com diâmetro na garganta em cerca de 240 `mü´. O atuador foi fabricado no modo bimorfo (duas folhas do polímero coladas com polarização opostas) com dimensões de 3 mm de largura por 6 mm de comprimento. Ambas as folhas do polímero são recobertas por um filme condutor de 200 nm de espessura usados como eletrodos. Aplicando uma voltagem entre os eletrodos uma folha expande enquanto a outra contrai gerando um movimento vertical do atuador. O movimento vertical pode ser maior ou menor dependendo do valor da tensão aplicada. Os dispositivos foram testados usando uma linha de gás, aplicando tensões DC e AC nos eletrodos do atuador. Para controle, também foram realizadas medidas em bocais sem atuadores. No caso onde foram aplicadas tensões DC nos atuadores, a pressão de entrada foi constante de 266 Pa. Aplicando uma tensão de +300 V DC nos eletrodos, o atuador teve um movimento vertical na direção oposta ao do microbocal de 20 `mü´ (movimento de abertura). Neste caso o fluxo de gás medido, quando a razão de pressãoentre a entrada e a saída atingiu 0,5, foi de 150 `cm POT.3´/min. Aplicando uma tensão de -300 V DC (o que significa um movimento vertical de fechamento de 13 `mü´), o fluxo de gás medido, quando a razão de pressão foi de 0,5, foi de 134 `cm POT.3´/min. Assim, existe uma faixa de fluxo entre 134 `cm POT.3´/min e 150 `cm POT.3´/min que pode ser controlada através do atuador. Em uma das medidas onde se aplicou uma tensão AC (200 V com 5 Hz de ) freqüência), foi utilizada uma pressão de entrada 13300 Pa. Neste caso, para uma razão de pressão de 0,5, onde o bocal se encontrava blocado, foi observado um fluxo de 847 `cm POT.3´/min. Considerando que o fluxo do bocal sem atuador, nas mesmas condições de medida foi de 614 cm3/min, concluímos que o dispositivo no modo AC funciona como uma microbomba. A relevância deste trabalho está a utilização do poli(fluoreto vinilideno) (PVDF) na fabricação de um atuador para uso como microválvula. Este material que ainda não havia sido testado para esta finalidade. A fabricação dos microbocais foi feita em um substrato de vidro usando a técnica de jateamento também é inédita. Esta técnica é bastante usada na fabricação de microestruturas na superfície do vidro. Mas nunca tinha sido usada para a fabricação de microbocais que são canais em formato cônico que atravessam o substrato
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 17.12.2007
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      WIEDERKEHR, Rodrigo Sergio; SALVADORI, Maria Cecília Barbosa da Silveira. Caracterização de uma microválvula fabricada usando o polímero piezoelétrico poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) integrada a saída de um microbocal sônico. 2007.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2007. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-06082013-101147/pt-br.php >.
    • APA

      Wiederkehr, R. S., & Salvadori, M. C. B. da S. (2007). Caracterização de uma microválvula fabricada usando o polímero piezoelétrico poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) integrada a saída de um microbocal sônico. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-06082013-101147/pt-br.php
    • NLM

      Wiederkehr RS, Salvadori MCB da S. Caracterização de uma microválvula fabricada usando o polímero piezoelétrico poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) integrada a saída de um microbocal sônico [Internet]. 2007 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-06082013-101147/pt-br.php
    • Vancouver

      Wiederkehr RS, Salvadori MCB da S. Caracterização de uma microválvula fabricada usando o polímero piezoelétrico poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) integrada a saída de um microbocal sônico [Internet]. 2007 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-06082013-101147/pt-br.php

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