¿Cómo funciona la espuma disipadora de estática?

¡Idea interesante!

Bueno, lo acabo de probar. Conecté mi confiable Keysight 34410A a los cables de prueba y perforé lo que creo que es espuma disipativa (espuma rosada de un envío de productos electrónicos). La lectura de ohmios fue sobrecarga, por lo que no hay resistencia medible. Lo cual es de esperar como sospechaba Bimpelrekkie.

El material disipativo tiene una resistencia demasiado alta para hacer una medición utilizable. Supongo que con algunos equipos de alto voltaje obtendría un valor, pero un sensor de liberación de agarre suena como si alguien lo estuviera tocando, por lo que el alto voltaje probablemente no sea el camino a seguir.

Pero también tenía algo de espuma conductora (cosa negra, bastante rígida) por ahí. Es una hoja de 30 x 10 x 0,8 cm. Cuando lo perforé al final, los 30 cm completos entre las sondas, medí alrededor de 20 kOhm al principio, pero eso fue disminuyendo cuanto más tiempo tenía las sondas.

Realmente no se asentó en un tiempo de varios minutos, así que lo dejaré y veré a dónde va.

Para ver si es sensible a la presión, empujé la espuma con la parte posterior aislada de un destornillador. El valor aumentó alrededor de 80 ohmios, de 17610 ohmios a 17690 ohmios, después de liberar la presión, el valor bajó 30 ohmios inmediatamente después de la liberación y luego volvió a caer en unos segundos.

El destornillador era bastante pequeño, alrededor de 1 x 1 cm, por lo que uno más grande daría un mayor aumento.

En este momento, no parece ser un sistema estable como una roca, pero puedo imaginar que puedes sacar algo de él con algún algoritmo inteligente. Especialmente dado que está interesado en un lanzamiento, es posible que el valor absoluto no importe, sino un cambio en un corto período de tiempo.

Después de más de una hora, se ha establecido en alrededor de 16889 ohmios. Como lo estaba apretando antes de comenzar el experimento, podría haber sido el tiempo que necesitaba para restaurar su estructura original por completo.

Eso parece bastante plausible, después de apretarlo nuevamente (agarrarlo por el medio) la resistencia volvió a subir a 20 kOhm y está comenzando a bajar nuevamente.

Aquí hay un registro de datos de un apretón:

Como puede ver, realmente tiene un largo tiempo de recuperación para llegar a donde estaba originalmente. No puedo decir cuántos ciclos de compresión sobrevivirá. Así que tienes algunas pruebas por delante.

Aquí está mi teoría. La espuma impregnada de carbono se puede considerar como un conjunto de pequeñas resistencias interconectadas, una red compleja de resistencias conectadas al azar. Las celdas de espuma forman un tamaño característico de secciones de red.

En primera aproximación, la impedancia de esta red no debería depender de la deformación de la red, ya que las pequeñas resistencias individuales (paredes de burbujas de espuma) no cambian.

Sin embargo, cuando se aplica una fuerza de compresión más fuerte, algunas resistencias pueden crear cortocircuitos, pero algunas subsecciones pueden romperse. Así que el efecto neto es imposible de predecir. Si se rompen más secciones en relación con el número de celdas colapsadas, la impedancia aumentará. Si colapsan más celdas de espuma, la impedancia general disminuirá. Si algunas secciones rotas recuperan su forma inicial y restablecen los contactos eléctricos, la impedancia se recuperará hasta cierto punto. Es probable que todo el proceso se deteriore si se aplican más ciclos de presión.

Además, las espumas pueden tener una estructura celular diferente. Hay espumas de "alta densidad" con un conjunto cerrado de celdas, y hay espumas con estructura de celdas sueltas. El comportamiento de la impedancia total probablemente diferirá un poco.

En suma, la espuma conductora no es el mejor sensor de presión aplicada.