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Type: DISSERTAÇÃO
Degree Level: Mestrado
Title: Padrões eletrostaticos em uma superficie de silica : um modelo para o acumulo de cargas eletricas em isolantes
Title Alternative: Electrostatic patterning of a silica surface: a new model for charge build-up on a dielectric solid
Author: Gouveia, Rubia Figueredo
Advisor: Galembeck, Fernando, 1943-
Abstract: Resumo: Atualmente muitas tecnologias importantes são baseadas nos princípios eletrostáticos, como por exemplo, a pintura eletrostática, a reciclagem de termoplásticos e a eletrofotografia. No entanto, mesmo considerando todo o desenvolvimento da eletrostática, ainda existem muitas questões importantes não respondidas, quando se considera a eletrização de materiais isolantes. Na maioria dos casos não se conhece quais são as espécies portadoras de cargas, nem como elas podem ser detectadas e identificadas. Trabalhos anteriores deste laboratório mostraram que os portadores de cargas em látexes são íons simples (K, RSO4, etc). Neste trabalho foram estudados os padrões eletrostáticos criados em uma superfície de sílica, recoberta por um conjunto de eletrodos interdigitados de ouro. As amostras foram preparadas utilizando técnicas microlitográficas e sua superfície foi investigada usando as microscopias de força atômica (AFM) e de varredura de potencial elétrico (SEPM). Foram obtidos padrões eletrostáticos reprodutíveis; a aplicação de uma diferença de potencial elétrico entre os eletrodos produz padrões de potenciais elétricos que desaparecem rapidamente quando os eletrodos são curto-circuitados e aterrados. O tempo de relaxação desses padrões foi de aproximadamente 10 minutos sob umidade de 70% e eles são fortemente influenciados pela umidade relativa da atmosfera, apresentando um tempo de decaimento superior a 1 hora, quando a superfície é exposta a uma umidade relativa de 10%. Os resultados são interpretados usando um modelo simples baseado na quimisorção de espécies presentes na atmosfera acompanhada de reações eletródicas, podendo ser aplicado a outros isolantes.

Abstract: Many current important technologies are based on electrostatic principles, as for instance electrostatic painting, polymer recycling and photocopying. However, even considering its long history, there are still many open questions in the study of electric phenomena in insulators. For instance, how can charge carriers in insulators be detected, identified and quantified? In this laboratory the examination of latexes showed that the charge carriers are K e RSO4 ions. This work describes reproducible electric potential patterns created on silica surfaces, covered with sets of interdigitated parallel gold electrodes by using microlithography techniques. The patterns are detected by concurrent atomic force microscopy (AFM) and scanning electric potential microscopy (SEPM). The images were acquired while electrodes were biased and also after they were all short-circuited and grounded, producing reproducible electrostatic patterns. Characteristic times for pattern formation and relaxation are in the order of 10 minutes at 70% relative humidity and they are strongly influenced by the relative humidity of the atmosphere, showing a relaxation time in the order of 1 hour, when the surface is under 10% RH. The results are interpreted using a model based on the chemisorption of atmospheric water and electrochemical activity at the silica surface. The sum up, this work describes a new approach to the study of the electrification of insulator surfaces that produces reproducible results and can be applied to many other cases.
Subject: SEPM
Sílica
Eletrostática
Umidade relativa
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: GOUVEIA, Rubia Figueredo. Padrões eletrostaticos em uma superficie de silica: um modelo para o acumulo de cargas eletricas em isolantes. 2005. 63 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/250289>. Acesso em: 5 ago. 2018.
Date Issue: 2005
Appears in Collections:IQ - Tese e Dissertação

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