Browsing by Author "Giovanetti, Elder Gulick"
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- Caracterização mecânica e ótica de materiais compósitos constituidos por PDMS-parafina e PDMS-cera de abelhaPublication . Giovanetti, Elder Gulick; Ribeiro, J.E.; Verástegui, Roger NavarroEsta dissertação de mestrado foi elaborada com o intuito de aquisição do grau de Mestre em Engenharia Industrial. Atualmente o ser humano dispõem de diversos materiais de construção para objetos. Cada material apresenta suas características e propriedades particulares, porém, com o grande desenvolvimento tecnológico no decorrer dos anos, torna-se necessário a descoberta e caracterização de novos materiais. Visto isso, neste trabalho pretende-se caracterizar o comportamento mecânico e ótico de materiais compósitos com características hiperelásticas. Um compósito feito a partir da mistura de Polidimetilsiloxano (PDMS) e pequenas quantidades de parafina e cera de abelha. Mais especificamente, os materiais utilizados foram o silicone Sylgard 184, a parafina pura e a cera de abelha com origem da região norte de Portugal. Para a caracterização deste material, foram fabricados provetes no Laboratório de Mecânica dos Fluídos e Hidráulica do Instituto Politécnico de Bragança. Os provetes foram submetidos a alguns ensaios experimentais como de tração, espectrofotometria, inspeção visual, molhabilidade e dureza. Nos resultados obtidos, os compósitos com cera de abelha e parafina tiveram uma menor resistência à tração do que o PDMS puro. Com o ensaio no espectrofotômetro foi possível avaliar a variação da transparência dos materiais analisados à temperatura ambiente e quando aquecido. Os materiais compósitos, à temperatura ambiente, apresentam-se opacos e quando aquecidos aumentam significativamente o seu índice de transparência, enquanto que, com o PDMS puro, a transparência mantém-se sempre elevada, independentemente da temperatura a que o ensaio foi realizado. Na inspeção visual notou-se que a mudança de transparência está diretamente relacionada com o material adicionado e seus pontos de amolecimento e fusão. Na molhabilidade é possível notar a variação do ângulo de contato com a adição de cera de abelha ou parafina, deixando o PDMS ainda mais hidrofóbico. E, por fim, no ensaio de dureza, verificou-se um aumento da dureza com a presença de parafina e uma redução com a cera de abelha, comparado com o material original na proporção recomendada. Com este trabalho foi possível notar que outras propriedades e comportamentos podem ser obtidos a partir de misturas de pequenas quantidades de parafina e cera de abelha no PDMS.
- Composite material of PDMS with interchangeable transmittance: study of optical, mechanical properties and wettabilityPublication . Sales, Flaminio; Souza, Andrews; Ariati, Ronaldo; Noronha, Verônica Teixeira; Giovanetti, Elder Gulick; Lima, Rui A.; Ribeiro, J.E.Polydimethylsiloxane (PDMS) is a polymer that has attracted the attention of researchers due to its unique properties such as transparency, biocompatibility, high flexibility, and physical and chemical stability. In addition, PDMS modification and combination with other materials can expand its range of applications. For instance, the ability to perform superhydrophobic coating allows for the manufacture of lenses. However, many of these processes are complex and expensive. One of the most promising modifications, which consists of the development of an interchangeable coating, capable of changing its optical characteristics according to some stimuli, has been underexplored. Thus, we report an experimental study of the mechanical and optical properties and wettability of pure PDMS and of two PDMS composites with the addition of 1% paraffin or beeswax using a gravity casting process. The composites’ tensile strength and hardness were lower when compared with pure PDMS. However, the contact angle was increased, reaching the highest values when using the paraffin additive. Additionally, these composites have shown interesting results for the spectrophotometry tests, i.e., the material changed its optical characteristics when heated, going from opaque at room temperature to transparent, with transmittance around 75%, at 70 °C. As a result, these materials have great potential for use in smart devices, such as sensors, due to its ability to change its transparency at high temperatures.