Desenvolvimento de um dispositivo para deposição de filmes finos poliméricos por dip coating

Abstract

Para suprir a demanda de filmes finos poliméricos de polivinilpirrolidona do Laboratório de Espectroscopia de Elétrons um equipamento foi projetado e construído dentro das dependências do laboratório com a finalidade de torná-lo uma fonte de produção do material científico. Apresentam-se nesse trabalho todos os elementos físicos projetados e códigos escritos para um dispositivo capaz de fabricar filmes finos através do método de dip coating sem a presença de um usuário durante as etapas de produção. Após a concepção do dispositivo, foram fabricados vários conjuntos de amostras de filmes cujas espessuras foram mensuradas por quatro técnicas de análise distintas e os resultados foram apresentados e discutidos. Por meio dos dados gerados foi criado um programa de computador baseado em um algoritmo de k-nearest neighbors para estimar a espessura de um filme através de parâmetros de fabricação antes da execução do processo com a finalidade de orientação de usuário durante a operação do equipamento.

To meet the demand for polymeric thin films of polyvinylpyrrolidone from the Electron Spectroscopy Laboratory, an equipment was designed and built inside the laboratory facility in order to make it a source of production of scientific material. This work presents all the projected physical elements and codes written for a device capable of making thin films through the dip coating method without the presence of a user during the production steps. After the construction of the device, several sets of film samples were fabricated whose thicknesses were measured by four distinct analysis techniques and the results were presented and discussed. Through the generated data, a computer program based on a k-nearest neighbors algorithm was created to estimate the thickness of a film through manufacturing parameters prior to the execution of the process for the purpose of user guidance during the operation of the equipment.