Nanocompósito de poliuretano termoplástico/grafeno para obtenção de sensores mioelétricos via impressão 3d

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dc.contributor.advisorFechine, Guilhermino José Macêdo
dc.contributor.authorMaldonado, Mário Pereira
dc.date.accessioned2022-04-06T15:02:49Z
dc.date.available2022-04-06T15:02:49Z
dc.date.issued2022-02-15
dc.description.abstractEste trabalho teve como objetivo desenvolver nanocompósitos poliméricos eletricamente condutivos para fabricação de filamentos de impressão 3D, compatíveis com a construção de sensores flexíveis, para captação de sinais mioelétricos de superfície. O nanocompósito foi fabricado a partir TPU e grafeno comerciais. A matriz polimérica e a carga foram misturadas a seco em proporções entre 0% em peso e 2% em peso de grafeno, extrudadas em extrusora dupla rosca e posteriormente granuladas. Corpos de prova e filmes finos foram fabricados à partir dos pellets para caracterização em Microscopia Ótica, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectroscopia no Infravermelho por Reflexão Total Atenuada (FTIR-ATR), Comportamento reológico sob rampa de temperatura e de cisalhamento, Extensão até ruptura e Condutividade térmica. Pode se observar alteração da organização microestrutural do segmento rígido do TPU nas entalpias do DSC, e o impacto dessa alteração no nível de organização nas propriedades mecânicas e térmicas dos nanocompósitos. Nas concentrações de 1,0% em peso e 2,0% em peso pode se observar a formação de aglomerados de grafeno, o que gerou impacto negativo nas propriedades mecânicas a 2,0% em peso. Na segunda fase do trabalho os nanocopósitos foram extrudados na forma de filamento em extrusora monorosca montada com puxador para controle de diâmetro compatível com impressão 3D e testes de impressão de dispositivos flexíveis sob plataforma têxtil foram realizados com sucesso.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nívelpt_BR
dc.description.sponsorshipIPM - Instituto Presbiteriano Mackenziept_BR
dc.identifier.urihttps://dspace.mackenzie.br/handle/10899/28927
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.language.isoenpt_BR
dc.publisherUniversidade Presbiteriana Mackenzie
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectgrafenopt_BR
dc.subjectpoliuretano termoplástico – TPUpt_BR
dc.subjectsensores flexíveispt_BR
dc.subjectsinais mioelétricospt_BR
dc.titleNanocompósito de poliuretano termoplástico/grafeno para obtenção de sensores mioelétricos via impressão 3dpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
local.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8109533360196619pt_BR
local.contributor.advisorOrcidhttps://orcid.org/0000-0002-5520-8488pt_BR
local.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2562424483831651pt_BR
local.contributor.board1Silva, Cecília de Carvalho Castro e
local.contributor.board1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6889517148629242pt_BR
local.contributor.board1Orcidhttps://orcid.org/0000-0003-3933-1838pt_BR
local.contributor.board2Scuracchio, Carlos Henrique
local.contributor.board2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0896060959622431pt_BR
local.contributor.board2Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-7723-0213pt_BR
local.description.abstractenThis work aimed to develop electrically conductive polymeric nanocomposites for the fabrication of 3D printing filaments, compatible with the construction of flexible sensors, for capturing surface myoelectric signals. The nanocomposite was manufactured from commercial TPU and graphene. The polymer matrix and the filler were dry mixed in proportions between 0% and 2% graphene, extruded in a twin screw extruder and then granulated. Specimens and thin films were produced from the pellets for characterization in Optical Microscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Attenuated Total Reflection Infrared Spectroscopy (FTIR-ATR), Rheological behavior in ramps of temperature and shear rate, Elongation to rupture and Thermal conductivity. Changes in the microstructural organization of the rigid segment of the TPU can be observed in the enthalpies of the DSC, and the impact of this change of the level of organization has on the mechanical and thermal properties of the nanocomposites. At concentrations of 1.0% by weight and 2.0% by weight, the formation of graphene agglomerates can be observed, which had a negative impact on the mechanical properties at 2.0% by weight. In the second phase of the work, the nanocoposites were extruded in the form of filaments in a single-screw extruder mounted with a mechanical puller to achieve a diameter compatible with 3D printers, and printing tests of flexible devices on a textile platform were successfully carried out.pt_BR
local.keywordsgraphenept_BR
local.keywordsthermoplastic polyurethane – TPUpt_BR
local.keywordsflexible sensorspt_BR
local.keywordsmyoelectric signalspt_BR
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentEscola de Engenharia Mackenzie (EE)pt_BR
local.publisher.initialsUPM
local.publisher.programEngenharia de Materiais e Nanotecnologiapt_BR
local.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApt_BR
local.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICA::PROPRIEDADES MECANICAS DOS METAIS E LIGASpt_BR
local.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICA::CORROSAOpt_BR
local.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::POLIMEROS, APLICACOESpt_BR
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