Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://ri.ufmt.br/handle/1/4330
Tipo documento: Dissertação
Título: Influência do tempo e ambiente de secagem e análise da potencialidade de circuitos elétricos impressos de baixo custo como sensor de temperatura do solo
Autor(es): Santos, Wallas Alves Pires dos
Orientador(a): Campos, Marco Donisete de
Coorientador: Fuzari, Elen Poliani Arlindo
Membro da Banca: Campos, Marco Donisete de
Membro da Banca: Santos, Ivairton Monteiro
Membro da Banca: Moreira, Manoel Rodrigo
Resumo : Considerando o desenvolvimento de circuitos elétricos de baixo custo e em larga escala empregando diferentes tipos de substratos com potencial aplicação para o sensoriamento da temperatura do solo, este trabalho visa desenvolver sensores eletrônicos flexíveis impressos. Para tanto, foram desenvolvidos circuitos elétricos com geometria de eletrodos interdigitais e manufaturados com seis diferentes parâmetros de impressão. As amostras foram submetidas a diferentes ambientes de secagem (ambiente, estufa e geladeira) para se analisar qual o mais adequado, bem como o tempo necessário para a secagem. Testes elétricos foram realizados para a verificação da dependência da resistência elétrica em relação à variação de temperatura. Antes e depois dos ciclos de aquecimentos, a caracterização da superfície foi analisada usando microscopia óptica. Baseado nisso, a secagem em geladeira mostrou-se ser eficiente e eficaz na proteção contra as variações de temperatura e umidade. Na estufa, o período de secagem variou de 4 a 5 dias e notou-se uma degradação do papel em virtude da elevada temperatura do sistema. As amostras secas em ambiente apresentaram secagem completa em 4 dias e foram constatadas variações significativas nos valores da resistência elétrica após 7 ou 8 dias. Para este caso, as amostras não necessitaram de equipamentos para auxiliar a secagem, reduzindo, assim, o custo de manufatura. Na análise da variação da resistência elétrica com a temperatura na faixa entre 0°C a 30°C, a amostra com alta resolução de impressão utilizando-se 'outros papéis fotográficos' como tipo de mídia e a opção 'melhor' para a qualidade de impressão, com secagem ambiente, apresentou uma tendência crescente em todas as curvas de aquecimentos. Em particular, as curvas do 6°, 7°, 8°, 9° e 10° aquecimentos apresentaram sensibilidade a partir de 15°C, com uma quase sobreposição e uma repetibilidade à resistência inicial. Essa amostra, em comparação com as amostras de outros grupos e com a literatura, apresentou valores superiores para a sensibilidade linear e a sensibilidade térmica. Portanto, conclui-se que a metodologia de impressão e secagem das amostras mostrou-se uma alternativa simplificada e de baixo custo e, a amostra com alta resolução de impressão utilizando-se 'outros papéis fotográficos' como tipo de mídia e a opção 'melhor' para a qualidade de impressão com secagem ambiente, foi a mais adequada para uma potencial aplicação no monitoramento da temperatura do solo.
Resumo em lingua estrangeira: Considering the development of low cost and large-scale electrical circuits employing different substrates with potential application for ground temperature sensing, this work aims to develop flexible printed electronic sensors. For this, electrical circuits with interdigital electrode geometry were developed and manufactured with six different printing parameters. The samples were submitted to different drying environments (environment, greenhouse and refrigerator) to analyze which was the most appropriate, as well as the time required for drying. Electrical tests were performed to verify the dependence of electrical resistance on temperature variation. Before and after heating cycles, surface characterization was analyzed using light microscopy. Based on this, refrigerator drying has proven to be efficient and effective in protecting against temperature and humidity variations. In the greenhouse, the drying period ranged from 4 to 5 days and paper degradation was noted due to the high system temperature. The samples dried in the environment presented complete drying in 4 days and significant variations in the electrical resistance values were observed after 7 or 8 days. For this case, the samples did not require equipment to aid drying, thus reducing the manufacturing cost. In the analysis of the variation of electrical resistance with temperature in the range between 0°C and 30°C, the sample with high print resolution using 'other photo papers' as the media type and the 'best' option for print quality, with ambient drying, showed an increasing trend in all heating curves. In particular, the curves of the 6°, 7°, 8°, 9° and 10° heats showed sensitivity from 15°C with near overlap and repeatability to initial resistance. This sample, compared to samples from other groups and the literature, showed higher values for linear sensitivity and thermal sensitivity. Therefore, it is concluded that the sample printing and drying methodology proved to be a simplified and low-cost alternative and the sample with high print resolution using 'other photo papers' as the media type and the 'best' option 'for print quality, ambient drying was best suited for potential application in soil temperature monitoring.
Palavra-chave: Inkjet printing
Manufatura de circuitos
Ambiente de secagem
Circuitos elétricos
Palavra-chave em lingua estrangeira: Inkjet printing
Circuit manufacturing process
Drying environment
Electric circuits
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUA - Araguaia
Departamento: Instituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET) – Araguaia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais
Referência: SANTOS, Wallas Alves Pires dos. Influência do tempo e ambiente de secagem e análise da potencialidade de circuitos elétricos impressos de baixo custo como sensor de temperatura do solo. 2019. 74 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Barra do Garças, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://ri.ufmt.br/handle/1/4330
Data defesa documento: 3-Oct-2019
Aparece na(s) coleção(ções):CUA - ICET - PPGMat - Dissertações de mestrado

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