caucho PTC

El caucho PTC ^{[ 1 ]} es un caucho de silicona que conduce la electricidad con una resistividad que aumenta exponencialmente con la temperatura hasta un punto en el que tiende a infinito. Por encima de esta temperatura, el caucho PTC es un aislante eléctrico . El caucho PTC está hecho de polidimetilsiloxano (PDMS) con nanopartículas de carbono añadidas . PTC significa coeficiente de temperatura positivo .

Si la intensidad del campo eléctrico dentro del material es suficientemente grande (normalmente superior a 30 V/mm), las nanopartículas de carbono desencadenan una corriente de efecto túnel cuántico que fluye a través del material. La contribución de un gran número de pequeñas corrientes de efecto túnel puede sumarse hasta generar corrientes macroscópicas del orden de amperios . El efecto túnel cuántico dentro del material depende en gran medida de la temperatura. La corriente disminuye exponencialmente al aumentar la temperatura. Esto significa que la resistividad del material aumenta exponencialmente con la temperatura. A una temperatura específica, la corriente de efecto túnel cuántico cesa. A temperaturas superiores a esta, el caucho PTC es un aislante eléctrico y no puede fluir corriente eléctrica a través de él. Esta temperatura se puede ajustar entre 0 y +80 °C durante la producción del caucho PTC. Por lo tanto, el caucho PTC es un material PTC con características PTC muy fuertes. De hecho, el caucho PTC tiene el efecto PTC más fuerte de todos los materiales conocidos, y en un amplio rango de temperaturas. Tiene propiedades PTC para todas las temperaturas. 

El caucho PTC se puede enrollar en láminas delgadas y laminar con cobre . El cobre, a su vez, se conecta a una tensión para generar el campo eléctrico interno necesario para activar el efecto túnel . Las láminas se pueden moldear en cualquier forma y tamaño.

Las láminas de caucho PTC pueden utilizarse como calentadores PTC delgados y flexibles . Estos calentadores proporcionan alta potencia en frío y se calientan rápidamente hasta alcanzar una temperatura constante, manteniéndola prácticamente inalterada por los cambios en las condiciones ambientales. Pueden alimentarse con cualquier voltaje entre 5 y 230  V, tanto en corriente alterna como continua.

El material de caucho PTC es un calentador autorregulable . Produce la misma cantidad de calor en cada punto del calentador que la que se conduce y se irradia desde el calentador hacia el objeto al que está unido y su entorno. Mantiene un equilibrio térmico constante con el entorno, punto por punto. La potencia producida por el calentador es, en realidad, una medida de la transferencia de calor entre el calentador y el objeto. Por lo tanto, puede utilizarse como sensor de transferencia de calor.