Conversor de energia luminosa em eletrica para dispositivos de baixa potencia utilizando o efeito piroeletrico do polimero PVDF

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2004

RESUMO

O polímero polifluoreto de vinilideno (PVDF, PVF2) há décadas é conhecido como um material que possui diversas propriedades (óptica, mecânica e elétrica), se destacando dentre os polímeros, pois raramente se tem um polímero com tantas propriedades. Apesar de conhecido, pouco se tem explorado suas aplicações. Necessitando muito estudo no sentido de dominar e ampliar suas aplicações tecno-científicas. Este trabalho visa mostrar uma de suas aplicações em converter sinais luminosos (proveniente de fonte de luz branca ou sol) em sinais elétricos, podendo assim ser aplicado nos vários campos de sensores e/ou conversores de energia. Como sensores pode-se citar aplicações em detectores de intrusos, controladores de luminosidade de ambientes. Como conversor, convertendo energia luminosa em eletricidade (geradores). Este último caso, especialmente (até o momento) em nano geradores, podendo preencher necessidades onde a massa inercial a ser movimentada deve ser pequena, por exemplo, sondas espaciais, nanomotores e painéis conversores em aplicações espaciais. Dada a importância deste domínio, neste trabalho são apresentados resultados sobre os sinais elétricos gerados em uma fina membrana de PVDF devido ao efeito piroelétrico, causados por fótons de luz branca incidente sobre a membrana de PVDF. O dispositivo montado é basicamente composto por uma membrana de PVDF, um "chopper" (modulador mecânico de luz), um amplificador-casador de impedância e um osciloscópio para monitorar e medir os sinais elétricos gerados. O estudo foi realizado em função dos parâmetros: distância detector-fonte de luz, intensidade (potência) de luz; freqüência de modulação do "chopper" e área de iluminação no sensor. Os resultados mostram que a sensibilidade do sensor é de 8,3 mV/lux; a melhor relação sinal/freqüência é obtida quando o "chopper" opera em de 10 Hz; quando maior a potência da fonte de luz que chega à superfície do sensor maior é o sinal elétrico gerado; tal dependência se observou em função a área iluminada do sensor, como também da proximidade da fonte de luz (mais próximo mais intenso é o sinal elétrico gerado). Além da montagem, princípios de funcionamento e caracterização do sensor e dispositivo, foi realizado o planejamento fatorial no sentido de otimizar os parâmetros e análises dos resultados encontrados

ASSUNTO(S)

properties electrics pyroelecttric detectors detectores piroeletricos polimeros - propriedades eletricas

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