“Análisis comparativo de viscosidad entre los fluidos de yogurt natural, acei...
Tinta Conductiva
1. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Unidad Profesional Azcapotzalco
Química Aplicada
Unidad IV
Desarrollo De Nuevos Materiales Empleados En Ingeniería
TINTAS CONDUCTIVAS
Equipo 4
5. CONCEPTOS
BASICOS
Material: Aquello que es propio, intrínseco de la
materia o está asociado a ella se denominará
material, o aquello que presenta características
físicas y corpóreas se lo designa como tal.
Conductividad eléctrica: es la capacidad de
la materia para permitir el flujo de la corriente
eléctrica a través de sus partículas. Esto depende
directamente de la estructura atómica y molecular
del material, así como de otros factores físicos.
6. ¿POR QUE SON IMPORTANTES LOS MATERIALES
EN LA INGENIERIA?
Los materiales en la ingeniería sí son importantes.
Cada año los materiales para ingeniería aumentan, haciendo más novedosos los
métodos de construcción en diferentes áreas y aumentando así la tecnología y
seguridad en los proyectos que cada uno realiza en las diversas áreas.
Los campos de ingeniería como civil, mecánica, automotriz
deben conocer la ciencia de los materiales para construir y
diseñar diferentes tipos de estructuras, maquinas, automóviles
sin ningún problema o riesgo prologando.
7. Avances Tecnológicos
01
• Superficies Anti-hielo: SLIPS es un material
que posee una nanoestructura a la que se
adhiere un lubricante esoecial que forma
una superficie perfectamente lisa, mucho
mas de lo que cualquier sólido podría serlo,
y sobre la que el hielo no se deposita.
Ademas en caso de que se añade el
recubrimiento, el líquido lubricante fluye
rellenando la grieta y manteniendo la
uniformidad de la superficie.
8. • Absorber agua… del aire: se trata de un tipo de materiales porosos
formados por metales y compuestos de carbono que hoy se
investigan para múltiples aplicaciones.
• Materiales mas duros y sostenibles: hace ya años que el ser humano
ha sido capaz de crear materiales sinteticos mas duros que el
diamante, utilizando elementos como nanobarras carbono o placas de
nanorredes de carbono. Estos materiales podrían incorporarse en los
próximos años para mejorar la resistencia de las estructura de aviones
y naves espaciales.
9. Semiconductores
Silicio, galio, selenio, cuya resistencia al paso
de la corriente depende de la temperatura,
tensión mecánica o grado de iluminación.
(Se fabricas microchips para ordenadores,
circuitos de puertas lógicas).
Nuevos Materiales
10. Superconductores
Mercurio por debajo de 4°K de temperatura,
nanotubos de carbono, aleaciones de
niobio y titanio, etc. Permiten el paso de
energía sin perdidas.
Piezoeléctrico
Materiales como el cuarzo, turmalina,
cerámicas y materiales plásticos especiales que
poseen la capacidad de transformar la energía
mecánica en eléctrica y viceversa. Se utilizan
como sensores y actuadores en dispositivos
electrónicos como relojes, micrófonos, etc.
11. Uno de los materiales que ha
hecho posible esta nueva
generación de materiales es el
Carbono, su composición es
muy especial, pues tiene una
estructura cristalina y lo
encontramos en forma de
grafito o del diamante.
12. Se obtiene a partir del grafito natural
que se extrae de las minas de carbón y
con el que se hacen lápices o frenos
para coches, aunque también puede
sintetizarse.
GRAFENO
El grafeno es una única capa de átomos de
carbono dispuestos en forma de retícula
hexagonal.
13. El grafeno fue descubierto en 2004 por los científicos de origen
ruso Andre Geim y Konstantin Novoselov, pero fue en 2010, año
en el que estos investigadores recibieron el Premio Nobel de
Física, cuando empezó la “fiebre del grafeno”
Una característica que se
explota en el grafeno es que
los electrones pueden viajar
con mucha libertad a lo
largo de todo el enrejado,
convirtiéndolo en un
excelente conductor
eléctrico
14. Dentro de los materiales del futuro, las propiedades
del grafeno destacan sobre el resto y lo sitúan como
uno de los materiales del futuro que mas
oportunidades ofrecen.
Entre sus ventajas es que se obtiene
artificialmente a partir del grafito, que se
encuentra abundante en la naturaleza.
15. RESISTENCIA
Es el material más resistente
conocido hasta ahora.
DUREZA
Cuesta rayarlo más que el
diamante.
FLEXIBILIDAD
Es muy elástico, maleable y
flexible.
LIGEREZA
Su estructura lo convierte
en un material superligero.
CONDUCTIVIDAD
Elevada conductividad
térmica y eléctrica, también se
disipa el calor y consume
menos electricidad que el
silicio.
BIOCOMPATIBILIDAD
No presenta toxicidad para
los seres vivos y permite el
crecimiento celular.
PROPIEDADES
Las cualidades de este alótropo del carbono son revolucionarias porque es prácticamente
imposible encontrarlas en ningún otro compuesto de un modo natural.
16. REACTIVIDAD
Tiene un alto potencial
reactivo cuando entra en
contacto con otros elementos.
DENSIDAD
Se trata de un material denso
e impermeable a líquidos y
gases, a excepción con el
agua.
TRANSPARENCIA
Una sola lamina es casi
transparente.
PROPIEDADES
18. Una tinta conductiva es un estupendo material que permite dibujar
circuitos eléctricos funcionales sobre casi cualquier tipo de superficie,
principalmente papel o materiales textiles.
Están compuestas por una sustancia líquida no
conductora y millones de nanopartículas de un material
conductor, principalmente plata o grafito.
Originalmente esta sustancia fue pensada
como un material de apoyo para realizar
conexiones entre componentes
electrónicos de bajo consumo en
sustitución de los tradicionales cables de
cobre.
19.
20.
21. CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES
Se puede trabajar con pequeños voltajes de corriente directa,
generalmente las mas convencionales son 12 V, la resistencia de la
tinta depende de la cantidad de tinta aplicada.
Tiene la posibilidad de crear pistas de conexión de prácticamente
cualquier forma que podamos imaginar. Esto baso superficies
como: madera, papel, cartón, plásticos, textiles y metales.
22. Aplicaciones
Estas tintas conductivas, son compatibles con varios estándares de impresión por lo que se
pueden utilizar para la fabricación de circuitos electrónicos flexibles y adaptables.
24. Otra aplicación poco habitual de estas sustancias es para reparar
circuitos electrónicos a manera de una “soldadura fría”, basta con
colocar la pintura sobre el elemento que se desea volver a unir y
simplemente esperar a que seque; esto se puede usar también para
colocar en su lugar algunos elementos SMD.
25. Resistencia de la tinta conductiva
La tinta conductiva funciona como un potenciómetro, los valores de resistencia en este
potenciómetro dependerán de las dimensiones así como de densidad de tinta aplicada en la
superficie.
En la siguiente imagen se
presentan los valores en Ohms,
obtenidos en pruebas
aplicando tinta en superficies
con las medidas ahí
mencionadas y aplicando una
cantidad razonable (delgada)
de tinta.
26. Si aplicas un poco de calor, por
ejemplo con una lámpara cerca, la
tinta se seca mucho más rápido.
No aplicar demasiado calor ya que
puede verse afectada su
composición química.
La tinta es flexible dependiendo de
la superficie donde se aplique y de
la densidad con que se aplique.
Algunos Tips
Se recomienda aplicar la cantidad
suficiente de tinta para evitar
fracturas en la línea conductiva,
esto sólo en caso de querer
aprovechar la propiedad de su
flexibilidad.
La tinta conductiva puede
funcionar como Soldadura Fría.
Si queremos colocar algún
componente electrónico o un
microcontrolador superficial por
ejemplo, únicamente se monta
sobre la tinta fresca y
esperamos a que seque para
que el componente se adhiera.
29. Pasos
1. A nuestro polvo de cobre le añadimos de 1 a 2 gotas de nuestro
esmalte de uñas.
2. A nuestra mezcla también le añadiremos la acetona, esto para
que su consistencia no sea tan liquida. Aproximadamente
serán de 2 a 3 gotas.
3. Revolvemos hasta que nuestra mezcla tome forma como si
fuese tinta de alguna pluma, esperamos a que seque y listo, ya
tenemos nuestra tinta conductiva.
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