Educação e ciência

Benefícios dos capacitores poliméricos de tântalo

Escrito por manny frishberg | Traduzido por fellipe jardim
Benefícios dos capacitores poliméricos de tântalo

Um capacitor simples é feito a partir de duas placas de metal

Hemera Technologies/PhotoObjects.net/Getty Images

Capacitores, também conhecidos como condensadores, são dispositivos elétricos que, assim como as baterias, podem ser carregados para armazenar eletricidade e liberá-la (descarga) quando necessária. A diferença mais importante é que o carregamento e descarregamento de um capacitor são muito mais rápidos do que com uma bateria. Um capacitor simples é feito a partir de duas placas de metal (ou placas feitas de outro material condutor elétrico) separadas por um material não condutor - ou isolante - denominado o dielétrico, neste caso, o metal precioso tântalo.

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Capacitores de tântalo

Quanta eletricidade pode ser armazenada em um capacitor (sua capacitância) pode ser aumentada fazendo as placas condutoras maiores, construindo-as mais próximas ou usando um dielétrico diferente. O tântalo é usado porque o metal forma uma camada de óxido sobre sua superfície, a qual age como o dielétrico. Capacitores de tântalo minúsculos são usados ​​em computadores para uniformizar picos de energia que podem danificar os circuitos infinitesimais em um chip.

Tamanho, vida e confiabilidade

Os capacitores de tântalo são particularmente desejáveis ​​porque podem armazenar uma grande quantidade de eletricidade para seu tamanho e peso, de modo que podem ser menores - uma vantagem que os fabricantes de celulares têm aproveitado para produzir telefones cada vez menores. Eles são usados ​​principalmente onde economia de espaço é uma prioridade e quando vida longa e confiabilidade são importantes.

Polímeros e MnO2

"Polímero" é um termo químico para grandes moléculas que são feitas criando cadeias de uma pequena molécula. Proteínas e amidos são exemplos de polímeros naturais e plásticos são materiais poliméricos feitos pelo homem. No passado, os capacitores de tântalo tinham dois principais pontos fracos. Um deles eram um subproduto do uso de dióxido de magnésio (MnO2) como cátodo - a segunda placa, por assim dizer. Uma vez que o MnO2 contém uma grande quantidade de oxigênio e o magnésio é um metal inflamável, sob algumas circunstâncias, quando o capacitor falhava, ele tinha uma tendência em incendiar. Substituição do MnO2 por um polímero eletricamente condutor resolve esse problema. O outro inconveniente é que os capacitores de tântalo-MnO2 tinham uma "resistência elétrica" maior do que capacitores feitos com outros dielétricos. Ao usar um polímero para o cátodo em vez disso, os engenheiros foram capazes de reduzir a resistência inerente aos dispositivos, assim , tornando-os uma alternativa melhor. Na verdade, o polímero condutor desenvolvido como uma alternativa na década de 1990 é 1000 vezes mais condutor do que o MnO2.

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