Coloquios en el CIBION
R. Martín Negri - Jueves 19 de marzo 11:00 hs
Investigador Independiente INQUIMAE-CONICET. Profesor Adjunto DQIAyQF-FCEN-UBA.
Compositos elastoméricos magneto y electro estructurados. Aplicación a sensores magneto y piezo resistivos y a capacitores multiferroicos
Los materiales magneto o electro elásticos son compositos formados por dispersiones en un polímero elastómero, de nanopartículas o nanotubos que presenten un orden magnético o eléctrico (por ejemplo, ferromagnéticos, ferroeléctricos, etc.)
La estructuración se logra mediante aplicación de un campo magnético o eléctrico intenso y uniforme en alguna etapa de la preparación, por ejemplo durante el curado en el caso de polímeros que se entrecruzan. El composito final presenta propiedades magnéticas, eléctricas y elásticas que son altamente anisotrópicas, pues se forman cadenas de material inorgánico alineadas en la matriz orgánica. Además, dichas propiedades presentan correlaciones cruzadas: la conductividad eléctrica es sensible a campos magnéticos (magnetoresistencia) o a tensiones mecánicas (piezoresistividad), mientras que la elasticidad puede variar en presencia de campos magnéticos (magnetoelasticidad). En el caso de usar nanomateriales multiferroicos, que presentan simultáneamente orden magnético y eléctrico, la polarizabilidad dieléctrica está influenciada por campos magnéticos (acoplamiento magneto-eléctrico).
En el presente seminario se muestran resultados experimentales y de simulaciones con materiales con distintos órdenes magnético y eléctrico, incluyendo nanopartículas de magnetita, ferritas de cobalto (nanotubos y nanopartículas), ferritas de bismuto y níquel. En algunos casos se las recubrió con plata, para que el material estructurado sea un conductor eléctrico. Como elastómeros se emplearon polidimetilsiloxano (PDMS) y caucho sintético (SBR), preparándose películas de espesor de 100 micrones y cortes de varios milímetros o centímetros. Se presenta la implementación de sensores de presión y de campo magnético hechos con estos materiales. También de capacitores multiferroicos elásticos con acoplamiento magneto-eléctrico.
Dado que, en una matriz orgánica, el origen de los efectos descriptos se atribuye principalmente a la percolación anisotrópica de las partículas, se describen simulaciones de Monte Carlo de sistemas de cadenas percolantes en 2D.