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Postagens

Teia de aranha sintética: um smart material recente

     A teia de aranha é considerada o segundo material biológico mais resistente do mundo, atrás apenas dos dentes do molusco. Ela é leve e mais forte que o aço, é biodegradável e é bem tolerada em tecidos. Sabendo disso, vários cientistas ao redor do mundo têm procurado recriar este material em laboratório, mas acabam falhando. As aranhas não produzem muita quantidade de teias e também são difíceis de manter em cativeiro. Por esse motivo  qualquer produção em grande escala deve envolver o uso de proteínas artificiais da seda e processos de fiação. A melhor maneira de fazer isso seria através de um processo de fiação que imitasse a natureza, mas isso não era possível graças  às dificuldades em obter proteínas de seda de aranha solúveis em água de bactérias e outros sistemas de produção. Figura 1: Imagem de uma teia de aranha natural. Fonte: Oficina da Net , 2017.     Foi em 2017 que cientistas europeus publicaram um artigo expondo que conseguiram produ...
Postagens recentes

Porcelana (vídeo)

    Para finalizar as postagens neste blog de Ciência dos Materiais, segue um vídeo sobre o material escolhido por mim: a porcelana. Espero que você goste de conhecer este material. Até breve! Referências: BOAVENTURA, Diogo. Porcelana. Instituto Superior de Engenharia do Porto, 2018. Disponível em: https://www.academia.edu/35160183/_Porcelana_ . Como surgiu a porcelana. Super Interessante Abril, 2018. Disponível em: https://super.abril.com.br/mundo-estranho/como-surgiu-a-porcelana/ Porcelana, Cerâmica, Faiança ou Louça? Utilplast, 2018. Disponível em: https://blog.utilplast.com.br/porcelana-ceramica-faianca-ou-louca/ Origem das imagens utilizadas no vídeo: Capa: https://www.estiloantigoleiloes.com.br/peca.asp?ID=5349155 O que é porcelana?: https://www.westwing.com.br/guiar/porcelana/ Propriedades: https://www.eletrothermo.com.br/produtos/acessorios-para-ligacoes-conexoes-e-suporte/isoladores-e-suportes-em-ceramica Aplicações louças: https://www.aliexpress.com/i/4000022214529.h...

Degradação de materiais: Estátua da Liberdade

      Nenhum material é totalmente inerte a qualquer ambiente e, por isso, quando selecionamos materiais para certa aplicação, é preciso notar quais ações do meio podem afetar o material, para que tenha-se noção de como o material pode sofrer degradação e como isso pode afetá-lo. Um exemplo de degradação de materiais ocorre na Estátua da Liberdade (Figura 1), que é uma das maiores estátuas do mundo. Figura 1: Imagem da Estátua da Liberdade atualmente. Fonte: Mega Curioso, 2019.      Você já deve ter notado que a Estátua da Liberdade possui uma coloração esverdeada. Entretanto, a sua superfície nem sempre foi dessa cor. Originalmente, a estátua apresentava uma cor acobreada (Figura 2), o que se deve a sua estrutura  de ferro coberta com uma folha de cobre puro sobre si. A cor esverdeada  surgiu apenas algumas décadas após a inauguração e se deve à oxidação da camada de cobre. Este fenômeno ocorre devido ao contato do cobre com o ar atmosférico por ...

Interações entre cartões magnéticos e aparelhos eletrônicos

    Um dos usos mais comuns de materiais magnéticos está justamente na hora de realizar pagamentos, isto é, nos cartões magnéticos (Figura 1), como  cartões de bancos mais antigos, cartões de hotéis, cartões de convênios médicos, entre outros. O que você já deve ter percebido é que há uma  tarja preta presente nestes cartões. Esta tarja é uma fita magnética capaz de armazenar dados através do magnetismo de partículas de óxido de ferro muito pequenas. As máquinas compatíveis leem os dados gravados nessa tarja e conseguem verificar e validar as informações. Estes dados podem ser, por exemplo, o nome do titular da conta, a data de validade, o país de emissão, o código de segurança, entre outros. Figura 1: Ilustração da tarja preta em cartões magnéticos. Fonte: Os Tipos De, 2018.     Muitas pessoas têm o costume de guardar seus cartões magnéticos junto ao celular ou perto de outros aparelhos eletrônicos, como televisões. Em casos raros, isto pode prejudica...

Ensaios mecânicos

    Buscando compreender melhor os materiais, f oram desenvolvidos métodos para avaliar uma série de fatores que influenciam no seu comportamento em diversas condições de uso. Os ensaios mecânicos são métodos de ótimo custo-benefício que podem ser destrutivos ou não destrutivos. Eles são realizados em corpos de prova que devem seguir padrões de dimensões estabelecidos em normas técnicas, para que possam ser comparados. Os principais tipos de ensaios mecânicos são: 1) Ensaio de tração      O ensaio de tração é uma técnica onde o material é submetido a um grande esforço de alongamento até sua ruptura.  Com este ensaio, é possível chegar ao gráfico de Tensão Deformação e medir diversas propriedades, como por exemplo: Resistência à Tração; Módulo de Elasticidade; Tensão no Escoamento; Tensão na Ruptura; Deformação no Escoamento; Deformação na Ruptura.     Para chegar a estas informações, uma máquina universal de ensaio (Figura 1) em conjunto com comp...

Cerâmicas e vidros: propriedades mecânicas

    Materiais de construção civil, utensílios domésticos e aparelhos eletrônicos: estes são apenas alguns dos produtos nos quais podemos encontrar cerâmicas e vidros . Estes materiais inorgânicos não-metálicos são de grande utilidade para a indústria e isto se deve em grande parte às suas propriedades mecânicas .     Cerâmicas e vidros, diferentemente das ligas metálicas, não apresentam uma quantidade significativa de deformação plástica em um ensaio de tração típico. Esta é, na realidade, a principal desvantagem destes materiais em relação aos metais. Devido à pouca absorção de energia na forma de deformação plástica , as cerâmicas e vidros apresentam característica de fratura frágil. Em temperatura ambiente, estes materiais podem sofrer fraturas antes mesmo de sofrerem quaisquer deformações plásticas, como resposta a uma carga de tração. Isto caracteriza cerâmicas e vidros com baixa resistência à fratura e elevado nível de fragilidade.  A Figura 1 mostra res...

Classificação de ligações e materiais

    Na classificação dos materiais, uma importante base é a ligação atômica. Embora os átomos sejam determinados pelo seu número atômico (soma de prótons e nêutrons), a natureza da ligação atômica é determinada pelo comportamento dos elétrons que orbitam o núcleo. Dito isto, há três tipos de ligações fortes, ou primárias, responsáveis pela coesão dos sólidos. São elas: 1. Ligações iônicas: Características: Transferência de elétrons; Não-direcional; Par de íons com cargas opostas; Números de coordenação relativamente altos e determinados estritamente pela eficiência do empacotamento geométrico; O espaçamento iônico de equilíbrio é estabelecido devido a fortes forças repulsivas associadas à tentativa de sobrepor os dois núcleos atômicos.      As cerâmicas  (Figura 1) e vidros apresentam ligação iônica, mas geralmente em conjunto com uma forte característica covalente. Alguns compostos semicondutores também apresentam característica iônica. Figura 1: Algu...

Defeitos intersticiais

     Você já ouviu falar em defeito intersticial ? Um defeito intersticial é um defeito pontual que se caracteriza pela presença de um átomo que ocupa um sítio intersticial normalmente não ocupado por um átomo na estrutura cristalina perfeita ou de um átomo extra inserido na estrutura cristalina perfeita, de modo que dois átomos ocupem posições próximas a um sítio atômico.     Em conjunto com as lacunas, ou vacâncias, os interstícios são os principais defeitos pontuais (Figura 1) notados  em estruturas metálicas ou semicondutoras elementares. Entretanto, o auto-intersticial (quando um átomo do cristal que é comprimido para dentro de um sítio intersticial) se mostra pouco provável em metais, pois o átomo normalmente é bem maior do que a posição intersticial em que ele está localizado, o que leva a grandes distorções que só ocorrem em concentrações muito reduzidas.  Figura 1: Defeitos pontuais de vacância e interstício Fonte: Shackelford, 2008. ...

Conformação supersplática

    C onformação é um nome que se dá a diversos  processos em que se aplica uma força externa à matéria-prima, obrigando-a a adquirir a forma desejada por deformação plástica. A   conformação superplástica é uma técnica utilizada para conformar peças de metal de forma complexa a partir de certas ligas microgranuladas em temperaturas elevadas. Este método s urgiu a partir da necessidade da indústria de aperfeiçoar os processos de conformação convencionais, trazendo uma técnica que possibilita fabricar peças com maior deformação plástica e muito menor nível de esforço que os necessários aos processos usuais de conformação.     Durante o processo de conformação superplástica, o material é aquecido até a temperatura de conformação dentro de um molde selado. A partir daí, é aplicado gás inerte sobre a pressão, a uma taxa controlada, o que força o material a tomar a forma do molde. O fluxo de tensão do material durante a deformação aumenta rapidamente com o aume...

Materiais compostos

     Você sabe o que são materiais compostos? Os materiais compostos, ou compósitos, são aqueles que tipicamente apresentam dois ou mais componentes que se diferem física ou quimicamente entre si, sendo solidamente unidos em uma camada limite.     Na escolha dos materiais, deve-se prestar atenção para que a ligação entre eles não prejudique o desempenho de nenhum. Com uma escolha adequada, é possível criar combinações de características e chegar a um resultado desejado que não seria possível somente com um dos componentes.     Podemos dividir os materiais compostos em três grupo: compostos de partículas, materiais estratificados e materiais com fibras.        Um exemplo de materiais  compostos em partículas é o cermet, composto de cerâmica e metal, como pode ser visto na Figura 1: Figura 1: Composição do cermet. Fonte: CIMM - Centro de Informação Metal Mecânica, 2019.     Algumas das principais caraterísticas do cerm...