Development of new lead-free electrostrictive materials and devices

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Tinti, Victor Buratto
Orientador(a): Florio, Daniel Zanetti de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Federal do ABC
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122405&midiaext=79775
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Resumo: Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisDevelopment of new lead-free electrostrictive materials and devices2022-01-28Florio, Daniel Zanetti deTinti, Victor BurattoUniversidade Federal do ABCPrograma de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais AvançadosUFABCengELETROSTRIÇÃOFILME FINOTITANATO DE BISMUTOCÉRIA DOPADASISTEMAS MICROELETROMECÂNICOSMICROELECTROMECHANICAL SYSTEMSELECTROSTRICTIONTHIN FILM DEVICESBISMUTH TITANATEDOPED CERIAPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABCFundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São PauloConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel SuperiorO principal desafio para o desenvolvimento de novos materiais eletromecanicamente ativos isentos de chumbo e alcancar a versatilidade e o alto desempenho piezoeletrico demonstrado pelas ceramicas a base de chumbo atualmente utilizadas. Alem disso, novas tecnicas e metodologias precisam ser desenvolvidas para traduzir os novos materiais em uma aplicacao. Neste trabalho, pretendemos investigar eletrostritores sem chumbo de ultima geracao e desenvolver uma nova bomba micro peristaltica de prova de conceito, nao apenas desenvolvendo ainda mais a tecnologia sem chumbo, mas tambem demonstrando suas possiveis aplicacoes futuras. Dentre os materiais possiveis, escolhemos o titanato de bismuto (Bi4Ti3O12) devido ao seu bom desempenho piezoeletrico, mas ainda pouco desenvolvido e rota de sintese desafiadora. Alem disso, uma nova classe de eletrostritores de alto desempenho a base de ceramica de ceria tambem foi investigada. Recentemente, descobriu-se que, devido a quimica unica do defeito de ceria e a simetria do cristal, uma resposta eletrostritiva anormalmente alta pode ser desenvolvida em ceria com deficiencia de oxigenio, portanto, tal efeito foi chamado de eletrostricao gigante. As amostras de ceria investigadas neste trabalho sao baseadas em composicoes dopadas com Sr, Ca, Mg e Gd. Todos os materiais foram produzidos com sucesso como pos pelo metodo quimico de citrato amorfo. Usando esta tecnica, foi possivel produzir pos homogeneos, monofasicos e nanometricos. Os resultados obtidos indicam que a volatilizacao do bismuto foi evitada usando esta rota de sintese quimica, produzindo pos estequiometricos. As amostras de titanato de bismuto produzidas neste trabalho apresentam propriedades piezoeletricas equivalentes ou superiores, quando comparadas a resultados anteriores na literatura, reforcando sua natureza monofasica e estequiometrica. Entre as amostras de ceria, a composicao dopada com Ca apresentou o maior desempenho eletromecanico, dobrando o comumente relatado para ceria dopada com Gd. Tal resultado esta associado a quimica do defeito extrinseco e a sintonia do dipolo eletroativo ........~.....EE. Usando os materiais investigados, criamos com sucesso um dispositivo tubular de prova de conceito. Ao depositar os materiais eletromecanicamente ativos por diferentes tecnicas de deposicao de filmes finos, substratos tubulares foram fabricados e acionados mecanicamente sob diferentes configuracoes e orientacoes.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122405&midiaext=79775http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122405&midiaext=79775/index.php?codigo_sophia=122405&midiaext=79776application/pdfapplication/pdfreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2026-01-15T21:56:52Zoai:BDTD:122405Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-06-09T10:10:03Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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