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RELATÓRIO TÉCNICO CIENTÍFICO - FINAL UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO DIRETORIA DE PESQUISA PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA RELATÓRIO TÉCNICO - CIENTÍFICO Período : 08 /2014 a 07 /2015 ( ) PARCIAL ( x) FINAL IDENTIFICAÇÃO DO PROJETO Título do Projeto de Pesquisa (ao qual está vinculado o Plano de Trabalho ): Propriedades Elétricas de Blendas Poliméricas Modificadas pela Presença de Nanopartículas Nome do Orientador: Sanclayton Geraldo Carneiro Moreira Titulação do Orientador: Doutor Faculdade : Física Unidade:: Instituto de Ciências Exatas e Naturais Laboratório: Física Pesquisa: Espectroscopia Título do Plano de Trabalho : Medida da Constante Dielétrica de Blendas Poliméricas (PVK e PVA) Micro e Nano Estruturadas com Ferritas de Lítio e Cobalto. Nome do Bolsista: Noel das Chagas Maia Tipo de Bolsa : ( x ) PIBIC/CNPq 1

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RELATÓRIO TÉCNICO CIENTÍFICO - FINAL

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO

DIRETORIA DE PESQUISA

PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA

RELATÓRIO TÉCNICO - CIENTÍFICO Período : 08/2014 a 07/2015( ) PARCIAL ( x) FINAL IDENTIFICAÇÃO DO PROJETO Título do Projeto de Pesquisa (ao qual está vinculado o Plano de Trabalho ): Propriedades Elétricas de Blendas Poliméricas Modificadas pela Presença de Nanopartículas Nome do Orientador: Sanclayton Geraldo Carneiro Moreira Titulação do Orientador: Doutor Faculdade : Física Unidade:: Instituto de Ciências Exatas e Naturais Laboratório: Física Pesquisa: Espectroscopia Título do Plano de Trabalho : Medida da Constante Dielétrica de Blendas Poliméricas (PVK e PVA) Micro e Nano Estruturadas com Ferritas de Lítio e Cobalto. Nome do Bolsista: Noel das Chagas Maia Tipo de Bolsa : ( x ) PIBIC/CNPq

( ) PIBIC/UFPA ( ) PIBIC/INTERIOR ( ) PIBIC/FAPESPA ( ) PARD ( ) PARD - renovação ( ) Bolsistas PIBIC do edital CNPq 001/2007

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RELATÓRIO TÉCNICO CIENTÍFICO - FINAL

RESUMO DO RELATÓRIO ANTERIOR: No relatório anterior foi abordado um estudo sobre a Constante Dielétrica de alguns óleos vegetais da Amazônia (andiroba, buriti, copaíba, açaí e palma). Estudamos a teoria sobre a constante dielétrica bem como a técnica para medir a constante dielétrica do óleo vegetal com e sem nanopartícula. Foi mostrado o material utilizado para medir a capacitância do óleo, bem como a fórmula que é utilizada para encontrar a constante dielétrica do mesmo. Não foi obtido um resultado experimental, pois a primeira parte da iniciação cientifica foi dedicada ao estudo teórico dos óleos e da utilização dos equipamentos.

1. Introdução.

A ciência dos materiais vem crescendo cada vez mais nos últimos anos por conta das inúmeras pesquisas e a inserção de novas tecnologias no cenário mundial. Devido a esse grande crescimento, pesquisas e desenvolvimento de novos materiais vem sendo cada vez mais estimulado. O Grupo de Física de Materiais da Amazônia (GFMA), tem como objeto a caracterização de materiais oriundos da floresta Amazônica, suas aplicações1. Um ramo bastante ativo é a formação de blendas ou compósitos poliméricos que consiste basicamente na modificação de polímeros pela inserção de óleos vegetais da Amazônia. A análise destes materiais através da medida de suas propriedades físicas (Elétricas, Ópticas, Térmicas, etc.) visa principalmente as suas aplicações onde o principal interesse consiste na produção de novos materiais com potencial de aplicação em: dispositivos eletrônicos, filtros ópticos, memória, dentre outros.

O objetivo específico deste trabalho foca-se na medição da constante dielétrica de óleos vegetais aditivados com Nanotubo de Carbono, assim como no aprendizado experimental de fabricação de blendas poliméricas com as matrizes de PVA (Poli-Vinil Álcool) e PVK (Poli-Vinil Carbazol), aditivados com Nanotubos de Carbono, Ferritas Lantânio Estrôncio e Cobalto e com óleo vegetal, e ainda o efeito da temperatura sobre esta propriedade, numa pequena faixa entre 20 ve . O aparato experimental adequado para medir o nosso objetivo de estudo, é o equipamento conhecido como ponte de capacitância e o controlador de temperatura. Ao conectar o óleo ou polímero na ponte de capacitância, aditivados ou não, é possível medir não só as suas capacitâncias como outras características importantes, sendo algumas dessas características a perda dielétrica e a impedância. O Grupo de Física de Materiais da Amazônia estuda as blendas poliméricas a os óleos vegetais a um certo tempo, valorizando os recursos amazônicos e ampliando cada vez mais o desenvolvimento dos estudos científicos da região amazônica.

2. JUSTIFICATIVA

A procura por novos materiais com menor custo de mercado e com melhor eficácia estão sendo cada vez mais requisitados e valorizados no meio tecnológico. Com os equipamentos e materiais disponíveis no GFMA pode-se analisar várias propriedades dos polímeros e dos óleos vegetais com o intuito de aplicar essas analises em alguns dispositivos e há a possibilidade também de aplicação na química, engenharia e entre outras áreas. Esses novos materiais que podem vir a ser aplicados nessas áreas não vão ser bom apenas por conta do baixo curto, mas para o conhecimento dos materiais da região amazônica, no qual temos em abundância.

Dessa maneira, as pesquisas e estudos neste plano de trabalho são de muita importância para o surgimento ou aperfeiçoamento de novos materiais, além do contribuir com a formação do bolsista como futuro cientista.

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RELATÓRIO TÉCNICO CIENTÍFICO - FINAL

3. OBJETIVOS

3.1. Objetivos Gerais:

Medir a constante dielétrica de óleos vegetais aditivados com Nanotubos de carbono e a produção de blendas poliméricas de PVA e PVK aditivados com óleo, Nanotubos de carbono e Ferritas Lantânio Estrôncio e Cobalto variando a temperatura e analisando o valor da capacitância.

3.2.Objetivos Específicos:

1) Dar ao estudante envolvido neste plano, os conhecimentos básicos sobre a Medida da Constante Dielétrica, inclusive, com histórico e evolução da técnica;

2) Produzir blendas poliméricas usando os polímeros: poli(N-Vinilcarbazol) (PVK) e poli(vinil álcool) (PVA) e os seguintes aditivos: beta-caroteno, clorofila, ferritas de lítio e cobalto nas concentrações (1, 3, 5, 15%);

3) Observar aspectos morfológicos nas blendas relativos a temperatura e a velocidade do processo de polimerização.

4) Medira a constante dielétrica e a perda dielétrica dos polímeros puros e com os aditivos.

5) Compara os resultados encontrados com os existentes na literatura.

6) Identificar alterações nos resultados devido a interação entre o aditivo e a matriz polimérica.

7) Apresentar os resultados no Encontro de Físicos do Norte e Nordeste.

3.3. Objetivos Alcançados:

O estudo da constante dielétrica foi realizado com êxito em óleos vegetais com Nanotubos de Carbono e os óleos que foram medidos são os de soja e os de palma (dendê), pois esses óleos são os mais encontrados no dia a dia. A fabricação das blendas de PVA e PVK aditivadas com Nanotubo de Carbono e Ferritas Lantânio Estrôncio e Cobalto e óleo vegetal foi concluída com êxito, porém a concentração do PVK aditivado com óleo vegetal, Nanotubo e Ferritas foi alterado. O PVA teve apenas uma concentração, pois foi escolhido analisar qualitativamente que quantitativamente. O óleo que foi aditivado nos polímeros foi o óleo de soja.

4. MATERIAIS:

Os materiais utilizados para a produção das blendas de PVA (fornecido pela empresa VETEC química fina com 99% de pureza) e PVK (fornecido pela empresa SIGMA ALDRICH também com 99% de pureza), além dos próprios polímeros, foram os solventes: água destilada e o diclorometano. Outros materiais utilizados foram os óleos vegetais de soja e palma, sendo o óleo de soja usado também para aditivar os polímeros. As nanopartículas utilizadas foram os Nanotubos de Carbono e as Ferritas Lantânio Estrôncio e Cobalto. Abaixo segue a descrição dos principais materiais utilizados.

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4.1.Polímeros:

Os polímeros2 são compostos orgânicos formados por macromolécula, onde essas macromoléculas são formadas por estruturas menores (que são chamadas de monômeros) que se repetem milhares de vezes, e essas longas repetições são chamadas de cadeias, sendo o plástico um exemplo. A maioria dos polímeros apresentam uma massa molecular em torno de 10~103g/mol.

4.1.1. PVA (Poli-Vinil Álcool):

Poli-Vinil Álcool é um polímero sintético no qual é solúvel em água, é biodegradável, é altamente flexível. Atualmente é amplamente utilizado na medicina para revestir capsulas, graças a sua característica de solubilidade em agua.

Figura 1. Estrutura do Poli-Vinil Álcool (PVA)

(Https://pt.wikipedia.org/wiki/Acetato_de_polivinila)

4.1.2. PVK (Poli-Vinil Carbazol):

O Poli-Vinil Carbazol tem uma coloração esbranquiçada com uma temperatura de fusão de 270ºC sua formula molecular é C14H11N1. Esse polímero é um semicondutor fato importante para a nossa pesquisa.

Figura 2. Estrutura Poli-Vinil Carbazol (http://www.mpbio.com/product.php?pid=05217498&country=30)

4.2. Óleos Vegetais:4

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RELATÓRIO TÉCNICO CIENTÍFICO - FINALSão substâncias que podem ser de origem animal, vegetal ou microbiana. São hidrofóbicas,

ou seja, não se misturam com água. Os principais compostos químicos são os ácidos graxos.

Os óleos vegetais que utilizaremos nesse trabalho são:

Óleo de Soja: De acordo com R. C. da Silva3 tem a cor amarelada. É constituído com um alto teor de ácidos graxos essenciais. Contém um alto índice de iodo, produzindo assim grandes variedades de gorduras plásticas, graças a sua hidrogenação. Reduz a taxa de colesterol, triglicerídeos, além de ajudar no controle da pressão arterial.

Óleo de Palma (dendê): A cor do óleo de palma, quando liquido, é levemente amarelada, porém quando refinado assume uma consistência pastosa, em temperatura ambiente, e sua cor apresenta uma coloração esbranquiçada. É rico em vitamina E permite a redução do colesterol.

4.3. Nanotubo de Carbono4:

São formados de folhas de grafeno, onde essas folhas são enroladas adquirindo um formato cilíndrico, suas dimensões são na ordem de nanômetros. Os Nanotubos de carbono são constituídos de vários cilindros de grafeno com um espaçamento entre 0,34~0,36nm. A imagem 3 mostra uma simulação de Nano Tubo de Carbono NTC, com múltiplas paredes. Os NTCs usados neste trabalho foram gentilmente fornecidos pelo Grupo de Pesquisa da UFMG liderado pelo professor Marcos Pimenta, através do projeto Casadinho. Eles já vieram da UFMG caracterizados.

Figura 3. Simulação de um Nanotubo de Carbono tipo multiwall5

5. Processo de Preparação das Amostras

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RELATÓRIO TÉCNICO CIENTÍFICO - FINAL1) Primeiramente foi preparado as amostras dos óleos vegetais com Nanotubo de

Carbono. Para preparar essas amostras colocamos os Nanotubos de Carbono nos óleos de soja e palma em um béquer. Para dispersa os NTC foi utilizado o aparelho de ultra-som (sonicador) fabricado pela Hielscher, modelo UP 200HT, durante 10 min, em duas séries de 5 min.

2) Foi feita a preparação das blendas de PVA. Foi colocado 10 ml água destilada em um béquer, logo após foi feito a medida da massa do polímero e despejado na água. Esse Procedimento feito para três amostras.

3) A mistura de água destilada e o PVA foi colocado em um agitador magnético por cerca de 30 minutos para deixar a água e o polímero o mais homogêneo possível. Das três amostras prontas, duas foram aditivadas, uma com Nanotubo de Carbono e outra com Ferritas Lantânio Estrôncio e Cobalto. A dispersão das nanopartículas foram feitas do mesmo modo que o Nanotubo de carbono foi dispersado nos óleos. As soluções dos polímeros foram levadas ao sonicador, cada amostra com uma nano partícula diferente.

4) Então as três amostras foram colocadas para polimerizar pelo processo de evaporação lenta. As amostras ficaram evaporando por 2 dias em uma temperatura média de 22ºC. Como o solvente do PVA é a água, o polímero não foi aditivado com óleo, pois como todos sabem e foi dito anteriormente, óleo vegetal é hidrofóbico.

5) A preparação do PVK é similar à do PVA, a diferença é no solvente. O solvente utilizado para diluir o PVK foi o Diclorometano, um solvente orgânico, pois o PVK não é solúvel em água. O número de blendas preparada foram em um total de quatro.

6) As quatro blendas foram levadas ao agitador magnético para homogeneizar o solvente com o polímero. Uma blenda permaneceu com o PVK puro, outra foi inserido óleo de soja, nas outras duas blendas foi inserido o óleo de soja com as nano partículas, uma com Nanotubo e a outra com as Ferritas. Para as que sejam aditivadas, o mesmo método, utilizando o sonicador (já especificado anteriormente), foi utilizado.

7) Após as blendas serem aditivadas, elas foram deixadas para evaporar, novamente com o método de evaporação lenta. No caso do PVK o polímero ficou apenas um dia evaporando, pois, o Diclorometano evapora rápido.

6. Metodologia Utilizada e Aparato Experimental:

As primeiras medidas feitas foram as da constante dielétricas dos óleos puros e aditivados com Nanotubo de carbono. Para fazer a medida da constante foi utilizado um capacitor de placa paralelas. Como é mostrado na figura 4, o capacitor tem uma base feita de acrílico e é nessa base onde as duas placas, feitas de aço, são encaixadas como se fossem em duas gavetas. Essas placas retangulares de aço são removíveis e ficam cerca de 1 mm de distância uma da outra e em cada uma delas foram soldados fios de cobre. Nesses capacitores, os óleos são colocados cuidadosamente, com o auxílio de uma seringa, entre as placas até encher todo o capacitor, ou seja, o espaço entre as armaduras fica completamente cheio de óleo.

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RELATÓRIO TÉCNICO CIENTÍFICO - FINAL

Figura 4. Capacitor de Placas Paralelas

O capacitor é conectado através dos fios de cobre em um medidor RLC automático, conhecido pelo nome de ponte de capacitância. O modelo da ponte de capacitância é o PM6304 fabricado pela Fluke, este é um aparelho multiteste, com ele é possível medir a capacitância, impedância, a perda dielétrica, dentre outras propriedades elétricas. A precisão deste medidor RLC é de 0,1% e pode variar a frequência de 50Hz a 100KHz. Este aparelho tem uma alta sensibilidade, podendo apresentar flutuações nos resultados, causadas por objetos metálicos próximos. As flutuações também podem ser causadas por pequenas variações de temperatura. Para evitar isso, estabilizamos a temperatura com um controlador e afastamos todos os objetos próximos. Recomenda-se ainda, fazer as medidas em um lugar onde não haja muitas pessoas e objetos que possam vir a ficar muito próximo da ponte de capacitância. A figura 5 mostra a ponte de capacitância onde nas partes preta e vermelha, são conectados os fios de cobre que estão soldados no capacitor.

Figura 5. Ponte de Capacitância.

Após ser conectado o capacitor na ponte de capacitância é medido a capacitância do capacitor vazio é necessário fazer a medida cerca de dez vezes e tirado a média para encontrar a capacitância média. Foi decidido tirar a média da capacitância pelo fato de ocorrer algumas flutuações. Esta flutuação ocorre divido a precisão do aparelho, uma vez que as medidas foram feitas com duas casas decimais após a virgula, havia mudança em mais casas decimais após a virgula, resultando assim nas flutuações. Sendo assim a capacitância varia um pouco no capacitor vazio. Logo após a medida do capacitor vazio, o óleo vegetal com ou sem Nanotubo de carbono é depositado no capacitor, cuidadosamente, e medido sua capacitância. Não é necessário medir a capacitância do capacitor com o óleo dez vezes, pois é verificado que esta não varia tanto.

Com o valor da capacitância do capacitor cheio de óleo e vazio pode-se encontrar a constante dielétrica através dá seguinte equação6.

k= CC0

Equação 1.

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RELATÓRIO TÉCNICO CIENTÍFICO - FINALConstante Dielétrica

Onde K é o valor da constante dielétrica; C é o valor da capacitância com o capacitor com óleo e C0 é o valor da capacitância com o capacitor vazio.

Para medir a capacitância das blendas poliméricas confeccionamos um capacitor plano usando-se como dielétrico a própria blenda e foi feita a metalização em duas áreas opostas, conforme mostrado nas figuras 7, 9 e 11. Para a produção das amostras neste caso, feito feita uma solução usando-se o polímero, o óleo e os aditivos um para cada caso. Depois de dissolvidos todos os componentes e/ou nanopartículas dispersas (com auxílio do ultrassom) foi colocado sobre a superfície da célula (que tem a temperatura controlada) várias gotas e ao final formou-se uma camada de blendas sobre o “plate” da célula. Como um dos lado já fica metalizados foi necessário ainda a metalização (com tinta prata condutora) do outro lado (figuras, 7, 9 e 11).

O Controle da Temperatura.

Para controlar a temperatura as amostra foram colocadas dentro de uma célula com um elemento Peltier e um termistor. A temperatura é controlada por meio de um controlador da marca Wavelength Electronics, modelo (LFI3751) figura 5. A conexão entre o elemento peltier e o controlador é feita por um cabo blindado especial com seis fios internos. Antes de se usar este sistema é preciso se definir as correntes máximas (5 A) para não e danificar o peltier e consequentemente a célula. Sendo assim, o peltier pode fornecer calor a amostra, aquecendo a mesma, ou retirar calor e resfriá-la. Para controlar essa temperatura é utilizado o Controlador de Temperatura, esse Controlador pode trabalhar na faixa entre -10ºC a 90ºC.

Figura 5. Controlador de Temperatura e Peltier.

A Capacitância das blendas, tanto de PVK quanto de PVA, foi medida variando-se a temperatura com esse sistema, figura 6. Para fazer isso é necessário metalizar um lado da blenda e colocar no suporte do peltier para esperar secar, logo após é metalizado o outro lado da blenda e conectado um fio de cobre na nova parte metalizada. Com um fio de cobre saindo de cima da blenda e outro saindo do suporte do peltier, é acoplado o outro lado dos fios na ponte de capacitância, possibilitando assim a medida da capacitância.

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RELATÓRIO TÉCNICO CIENTÍFICO - FINAL

Figura 6. Aparato Experimental para Medir a Capacitância pela Variação de Temperatura

7. Resultados:

Os resultados a seguir mostraram as medidas para encontrar a constante dielétrica dos óleos vegetais (soja e palma) com e sem Nanotubo de Carbono. Será mostrado também a variação da capacitância em relação a temperatura, onde a variação foi da temperatura ambiente até 60º C, porém houve blenda que não chegou a temperatura máxima estipulada. A frequência utilizada tanto para os óleos quanto para as blendas foi de 100KHz.

7.1.Resultado dos Óleos vegetais:

7.1.1. Óleos de Palma:

Primeiramente foi obtido os resultados da capacitância do óleo puro, sem aditivos. Como dito anteriormente, para medir o valor da constante dielétrica, é necessário medir a capacitância do capacitor com e sem o óleo.

A primeira medida feita foi do capacitor vazio. A medida da capacitância foi feita dez vezes por causa da flutuação do medidor RLC, então foi tirado a média dessas capacitâncias e o valor obtido foi de C0 = 17,96 pF. Logo após foi inserido o óleo de palma, cuidadosamente e com o auxílio de uma seringa, até preencher todo o volume do capacitor e então esperado alguns minutos até a ponte de capacitância estabilizar. Ao estabilizar, o valor da capacitância para o óleo puro foi de C = 45,98 pF. Com os valores das capacitâncias utilizou-se a equação 1 para encontrar o valor da constante dielétrica, e o valor encontrado foi K = 2,56

Depois de encontrar a constante dielétrica do óleo puro, foi feito a medida para o óleo dopado com Nanotubo de Carbono. Os métodos utilizados foram os mesmo para o óleo puro, ou seja, a capacitância do capacitor vazio foi medida por dez vezes e então tirado o valor da capacitância média, no qual o valor encontrado foi de C0 = 17,51 pF. Dando continuidade as medidas, foi inserido no capacitor, novamente com o auxílio de uma seringa, o óleo dopado com Nanotubo de carbono e então foi esperado o valor da capacitância estabilizar. Uma vez estabilizada, foi verificado que o valor da capacitância para o óleo com Nanotubo foi de C = 45,48 pF. Substituindo os valores encontrados na equação 1 o valor encontrado para a constante dielétrica foi de K = 2,59.

Ao comparar o resultado das duas medidas de constante dielétrica com os óleos com e sem nanopartícula é observado um pequeno aumento. Esse aumento se dá graças a presença do Nanotubo de carbono que foi inserido no óleo de palma. O Aumento da constante dielétrica já era esperado, porém em uma variação maior.

7.1.2. Óleo de Soja

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RELATÓRIO TÉCNICO CIENTÍFICO - FINALPara medir a constante dielétrica do óleo de soja puro, foi seguido os mesmos passos do de

palma. Com o capacitor vazio, foi medido suas capacitâncias e tirado a média, no qual foi encontrado o valor de C0 = 17,96 pF. Uma vez encontrado o valor de C0, foi depositado, com uma seringa, o óleo de soja puro no capacitor e esperado o valor da capacitância estabilizar no medidor RLC. Depois de alguns minutos o valor encontrado para a capacitância do óleo de soja foi de C = 45,98 pF. Com todos os valores necessários obtidos, utilizou-se a equação 1 para calcular a constante dielétrica, e o resultado encontrado foi de K = 2,56.

Fazendo o mesmo processo para calcular a constante dielétrica do óleo de soja com Nanotubo de Carbono foi encontrado os seguintes valores das capacitâncias: para o capacitor vazio foi de C0 = 17,93 pF e para o capacitor com óleo com Nanotubo de Carbono foi C = 46,69. Então substituindo os valores encontrados na equação 1 temos que a constante dielétrica para o óleo de soja aditivado com Nanotubo de Carbono é de K = 2,77.

Ao comparar os resultados obtidos nota-se um aumento, em torno de 8,2 % da constante dielétrica da mistura óleo de soja + Nanotubo de Carbono quando comparamos com a medida do óleo puro.

7.2.Resultado das Blendas de PVA (Poli-Vinil Álcool) e PVK (Poli-Vinil Carbazol):

7.2.1. PVK Puro:A figura 7 mostra uma blenda de PVK que foi metalizada em um dos lados com uma tinta prata condutora no peltier, no outro lado da blenda foi colado um fio de cobre, também com tinta prata condutora. Os dois fios que saem do capacitor formado pela blenda foram ligado na ponte de capacitância para medir a capacitância da blenda. Uma vez que não temos a espessura exata da amostra, a medida a capacitância absoluta não é muito importante. Assim sendo, foi observado como a capacitância se comporta em relação temperatura numa fixa de 22º C até 60º C.

Figura 7. Pvk puro

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RELATÓRIO TÉCNICO CIENTÍFICO - FINALA figura 8 mostra o gráfico da capacitância versus temperatura para o PVK puro.

Figura 8. Gráfico do PVK puro.

Observando-se o gráfico percebemos que a capacitância aumenta com o aumento da temperatura. Fazendo-se um ajuste linear encontramos a forma específica de como a capacitância (do PVK puro) varia em pF em função do aumento da temperatura em o C que é de 0,042 pF/oC.

7.2.1.1. PVK com Óleo de Soja:A figura 9 mostra a blenda de PVK com óleo de soja com uma concentração de 31,55%. Com tinta de prata, o fio foi colocado na blenda para poder ser conectado na ponte de capacitância. A capacitância foi observada em termo da temperatura em torno de 22º C até 60ºC.

Figura 9. Blenda de PVK com Óleo de Soja

A figura 10 mostra o gráfico do resultado da capacitância versos a temperatura.

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RELATÓRIO TÉCNICO CIENTÍFICO - FINAL

Figura 10. Gráfico PVK + Óleo de Soja

Neste caso, a capacitância diminui a medida que a temperatura aumenta, na faixa entre 22 e 60º C. Essa redução, com coeficiente angular negativo dC/dT = - 0,047 pF/oC acontece porque a o óleo tem um coeficiente negativo7. Em comparação ao gráfico do PVK puro, nota-se que com a presença do óleo de soja a capacitância decai quando a temperatura aumenta mudando o comportamento do sistema polímero + óleo.

7.2.1.2. Blenda de PVA + Nanotubo de Carbono:A imagem abaixo mostra a blenda de PVA com, aproximadamente, 5,5 % de NTC na relação peso NTC/peso da Blenda. Os fios foram colados na blenda com tinta prata condutora, conforme indicado pela seta. A medida absoluta da capacitância não é um dado muito importante, porque não temos controle da espessura nem da área pintada sobre a amostra. Neste caso nos detivemos em observar o comportamento da capacitância com a temperatura para as amostras dopadas com as nanopartículas, na faixa entre 22º C até 60º C.

Figura 11. Blenda de PVA + Nano tubo de Carbono

Na figura 12 temos o resultado da Capacitância versus a Temperatura

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RELATÓRIO TÉCNICO CIENTÍFICO - FINAL

Figura 12. Gráfico do PVA + Nanotubo de Carbono

Como podemos observar a capacitância aumenta a medida que a temperatura aumenta, de uma forma aproximadamente linear com um coeficiente angular de 0.0099 pF/oC.

PUBLICAÇÕES:

ATIVIDADES A SEREM DESENVOLVIDAS NOS PRÓXIMOS MESES CONCLUSÃO:

Conclusão:

Com base nos resultados experimentais obtidos, foi possível ver a importância dos

estudos das blendas poliméricas usando aditivos regionais (óleos vegetais) com nano

partículas. Foi verificado que os resultados foram positivos, e com um pouco mais de

pesquisas e procurando novos aditivos pode-se melhorar cada vez mais os resultados

para que no futuro possa ser aplicado em diferentes áreas no mundo tecnológico. Em

relação ao estudo da constante dielétrica e verificação da capacitância em relação a

temperatura, pode concluir que são técnicas não muito complicadas, mas que

fornecem informações importantes a respeito dos materiais que temos em abundância

da região amazônica.

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RELATÓRIO TÉCNICO CIENTÍFICO - FINAL

DIFICULDADES – No início tive bastantes dificuldades para aprender a lhe dar com o aparado experimental, bem como com alguns nomes das substâncias e a manusear alguns aparelhos. Mas com o tempo e o uso frequente consegui aprender a lhe dar com esse novo universo da Física Experimental. Assim, tais dificuldades foram sanadas pouco a pouco. Houve dificuldades com algumas amostras, não obtendo assim alguns resultados, como por exemplo, algumas medidas do PVA, pois a blenda sempre ficava muito fina só qual acabava dando curto assim como PVK com ferrita, nesse casa a blenda ficava muito quebradiça dando curto em uma temperatura muito baixa (cerca de 30º C). Porém, a maior dificuldade de todas foi o inglês, por não ser fluente na língua, houve muita dificuldade em ler alguns artigos e livros, mas essas dificuldades aos poucos vão ser reparadas, uma vez que a língua inglesa é de total importância para quem visa ser um bom cientista.

PARECER DO ORIENTADOR: Manifestação do orientador sobre o desenvolvimento das atividades do aluno e justificativa do pedido de renovação, se for o caso.

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RELATÓRIO TÉCNICO CIENTÍFICO - FINALINFORMAÇÕES ADICIONAIS: Em caso de aluno concluinte, informar o destino do mesmo após a graduação. Informar também em caso de alunos que seguem para pós-graduação, o nome do curso e da instituição.

DATA : ______/_________/________

_________________________________________ ASSINATURA

DO ORIENTADOR

____________________________________________ ASSINATURA DO ALUNO

Referências

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1 MOREIRA, S. G. C., MORAES, A. V., ALCANTARA JUNIOR, Petrus, ROCHA, G. N.CHARACTERIZATION OF THE BURITI OIL BY DIELECTRIC PROPERTIES. European Journal of Lipid Science and Technology. , v.103, p.215 - 223, 2001.2 AKCELRUD, L., Fundamentos da ciência dos polímeros / Leni Akcelrud - Barueri, SP: Manole, 2007.3 R. C. da Silva, Luiz Antonio Gioielli, Propriedades físicas de lipídios estruturados obtidos a partir de banha e óleo de soja. Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas. vol. 42, n. 2, abr./jun., 2006.4 A. G. de Souza Filho, S. B. Fagan, FUNCIONALIZAÇÃO DE NANOTUBOS DE CARBONO. Quim. Nova, Vol. 30, No. 7, 1695-1703, 2007.5http://lqes.iqm.unicamp.br/canal_cientifico/lqes_news/lqes_news_cit/lqes_news_2006/lqes_news_novidades_887.html6Luiz, Adir Moysés, Física 3: Teoria e Problemas Resolvidos / Adir Moysés Luiz. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2008. Página 87.7 Bicalho, Frederico da Silva. Dissertação de Mestrado UFPA. 2006.