Galeria de Fotos
Essas e mais fotos tiradas durante o evento pela equipe do SMMCO podem ser baixadas em alta resolução através do link https://drive.google.com/file/d/1lVfqZY-Vnl8O29l1DMs0pQlZQ3NYItia/view?usp=sharing.
Palestras do III SMMCO
Perovskite solar cells and supercapacitors: materials challenges and advances
Prof. Carlos Frederico de Oliveira Graeff (UNESP)
The growing demand for energy in modern society has driven the development of alternative energy sources and storage technologies. Our research group has a focus on perovskite solar cells (PSCs), as well supercapacitors. In this review, we will discuss our ongoing research on the development of materiais and processes for improving PSCs and supercapacitors, specifically, the incorporation of two-dimensioanl (2D) materials and/or oxide semiconductor layers to enhance the performance of these devices. Our work on PCSs involves the development of ETLs for PSCs.
Novas tecnologias para inspeção, monitoramento, manutenção e reparo de obras de infraestrutura
Prof. Túlio Bittencourt (USP)
Professor Titular da Universidade de São Paulo, Membro Honorário do Instituto Brasileiro do Concreto (IBRACON), ex-Diretor Presidente e Membro Permanente do Conselho do Instituto Brasileiro do Concreto (IBRACON), Diretor da ABECE - Associação Brasileira de Engenharia e Consultoria Estrutural, ex-Presidente da LatRILEM(Grupo Latino Americano da RILEM) e Coordenador do Brazilian IABMAS Group (BIG). Tem experiência na área de Estruturas, com ênfase em Estruturas de Concreto, atuando principalmente nos seguintes temas: mecânica da fratura do concreto, modelagem computacional não-linear via método dos elementos finitos, análise experimental e monitoramento de estruturas. É também membro do ACI (American Concrete Institute), do fib (International Federation for Structural Concrete), TRB (Transportation Research Board), RILEM (International Union of Laboratories and Experts in Construction Materials, Systems and Structures), IA-FraMCoS (International Association on Fracture Mechanics of Concrete and Concrete Structures), IABSE(International Association for Bridge and Structural Engineering), e IABMAS (International Association for Bridge Maintenance and Safety). Palestrante convidado em eventos nacionais e internacionais.
Confiabilidade de infraestruturas críticas
Prof. Carlos Dias Maciel (UNESP)
Material science is a multidisciplinary field that explores the properties and applications of various materials. When it comes to understanding the behaviour of materials, probabilistic models play a crucial role in predicting and analyzing their performance under different conditions. In material science, probabilistic models account for the inherent variability and uncertainty in material properties. These models help researchers and engineers make informed decisions by quantifying the likelihood of different outcomes based on statistical analysis. By incorporating probabilistic models into material science research, scientists can better assess materials' reliability, durability, and safety in real-world applications. This approach allows for more accurate predictions of material behaviour under diverse environmental factors, loading conditions, and manufacturing processes. Overall, integrating probabilistic models in material science enhances our understanding of material performance, developing more robust and efficient materials for various industries such as aerospace, automotive, healthcare, and renewable energy. In conclusion, the synergy between material science and probabilistic models continues to drive innovation and advancements in the design and optimization of materials, paving the way for safer, more sustainable, and technologically advanced solutions across different sectors.
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Projeto ótimo de sistemas estruturais com base em confiabilidade:
com aplicação à mitigação de colapso progressivo
Prof. André Teófilo Beck (USP)
Sistemas estruturais possuem, tipicamente, elevado grau hiperestático, mas baixo grau de redundância. Ações excepcionais de grande intensidade, mas baixa probabilidade de ocorrência, como incêndios, impactos e explosões, podem provocar danos nas estruturas. Na falta de redundância, os danos iniciais podem se propagar, levando ao colapso progressivo e desproporcional da estrutura. Por outro lado, o reforço estrutural para produzir caminhos de carga alternativos (redundância) tem impacto nos custos de construção, com relação custo-benefício desconhecida. Nesta apresentação endereçamos o problema a partir de uma otimização de riscos, que leva em consideração os possíveis estados de falha de pórticos regulares, bem como os custos de falha correspondentes. Uma análise de custo-benefício é realizada, comparando os custos de reforço com a redução no custo esperado de falha, dado um dano localizado provocado por ação excepcional. Com base nesta análise, determinamos uma probabilidade de dano limite, e/ou uma probabilidade de ameaça limite, a partir das quais o reforço estrutural se torna economicamente viável. Também mostramos como os diferentes mecanismos de propagação de falha em pórticos planos “disputam” os recursos disponíveis para o reforço estrutural.
A teoria e a simulação aplicada ao desenvolvimentos de materiais bidimensionais para armazenamento de energia e sensoriamento de gases
Prof. Júlio Ricardo Sambrano (UNESP)
O desenvolvimento de novas tecnologias na busca por sistemas destinados ao armazenamento de energia está aliado ao desenvolvimento de materiais que sejam eficientes neste tipo de aplicação. Neste sentido, o progresso nas pesquisas e na tecnologia tem impulsionado cientistas e instituições de pesquisa na busca de compreender o comportamento e propriedades de estruturas tais como alótropos bidimensionais do grafeno, o qual pode ser considerado como o ponto de partida desta nova era bi-dimensional. Desde então novas estruturas inorgânicas similares ao grafeno foram descobertas e sintetizadas, muitas das quais com propriedades inusitadas e diferentes às do grafeno, trazendo novas perspectivas tecnológicas. Os esforços na busca de novas estruturas, caracterização de suas propriedades, bem como suas possíveis aplicações podem ser abreviados mediante técnicas da modelagem e simulação computacional, a qual tem se demonstrado muito útil para os experimentalistas. A partir de previsões advindas da teoria e da simulação podem surgir uma ampla gama de aplicações tecnológicas para o armazenamento de energia, sensores de gás, peneiras moleculares e materiais termo e piezoelétricos.
Impressão 3D para a produção de novos materiais sustentáveis
Prof. Antônio Eduardo Martinelli (UFRN)
A impressão 3D tem se revelado uma técnica de manufatura importante aliando conectividade e digitalização na transformação de processos produtivos e na geração de novos produtos. Ela permite a criação de objetos tridimensionais de diferentes formatos e dimensões, camada por camada, a partir de um modelo digital, sem a necessidade de moldes ou processos tradicionais de fabricação. Uma das principais vantagens da impressão 3D é a flexibilidade e a liberdade de design com o uso de diferentes materiais, o que abre novas possibilidades para a criação de produtos inovadores com propriedades específicas. A impressão 3D permite a produção descentralizada e de peças sob demanda, sem a necessidade de estoques, com redução do tempo de espera, de custos de armazenamento e transporte. Por fim, a impressão 3D aplicada à construção civil contribui para a sustentabilidade, com a redução do desperdício em obra e consequente geração de resíduos. Nesta apresentação serão abordados os avanços recentes e planejados alcançados pelo Grupo de Pesquisa Interdisciplinar em Processamento de Materiais Avançados e Nanotecnologia da UFRN e consolidação da rede de pesquisa em Manufatura Avançada e Nanotecnologia Aplicadas a Materiais Particulados Estratégicos.
New materials and strategies for photo(electro)chemical conversion of solar energy into green fuels and chemicals
Prof. Antônio Otávio de Toledo Patrocinio (UFU)
This talk will present new strategies for the development of materials and devices based on inorganic semiconductors and metal complexes for converting solar energy into fuel. The topic has great current relevance given the need to reduce the emission of greenhouse gases resulting from the use of fossil fuels. Solar energy presents itself as a more abundant and accessible renewable source, but it needs to be stored in the form of clean fuels for later distribution and use. During the presentation, recent results from the development of nanostructured materials capable of promoting specific reactions in the presence of visible radiation will be shown. Such reactions involve the reduction of CO2, the photocleavage of water and the photoreforming of biomass derivatives to produce green H2 and value-added chemicals. Studies on the role of morphological and electronic properties of materials in the process efficiency will be presented, along with challenges to be overcome before possible large-scale application.
Minicursos do III SMMCO
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Planejamento fatorial de experimentos e análise estatística de resultados
Dr. André Carlos Silva (UFCAT)
O planejamento de experimentos, ou Design of Experiments (DOE), é uma técnica para definir quais dados devem ser coletados em um experimento. Essa técnica é ideal para estudar o efeito de um conjunto de vários fatores sobre uma variável resposta de interesse. Já o planejamento fatorial permite observar os efeitos que vários fatores podem ter sobre uma, ou mais, respostas. O minicurso apresentará experimentos fatoriais completos e fracionados, bem como planejamento de misturas. Serão discutidas técnicas de análises estatísticas dos resultados obtidos e a representação gráfica dos mesmos.
Efeitos do desmonte de rochas na estabilidade de taludes em mineração
Dr. Carlos Enrique Arroyo Ortiz (UFOP)
Esta apresentação será focada nos efeitos produto do desmonte de rochas com explosivo em estruturas geotécnicas de mina com ênfase em taludes de mineração. Nos métodos de explotação a céu aberto o dimensionamento dos taludes tem dois objetivos: O primeiro é que a estrutura seja estável a longo prazo, entendendo este termo como o tempo total necessário para exaurir a reserva mineral, isto proporciona segurança às operações unitárias diárias, o segundo objetivo é possibilitar a retirada da reserva presente na envoltória econômica estabelecido no planejamento estratégico, mantendo o ângulo de cava estabelecido. A construção, das paredes finais da cava possui parâmetros de projeto geométrico como: linha média programada, ângulo de inclinação, ângulo Interrampas, estes parâmetros são construídos por detonações com explosivos que transferem energia na forma de vibrações (medidas em velocidade de pico das partículas PPV) e isso não deve danificar a geometria da bancada. A maneira correta de estabelecer essa interdependência energia- geometria é determinar os limites de vibração (quantidade de pico de velocidade das partículas). As velocidades de pico das partículas podem ser calculadas e simuladas, no entanto, devido à complexidade dos domínios geotécnicos, os parâmetros definidos nem sempre são obtidos. No presente minicurso será apresentada a problemática e metodologias para mitigar e minimizar os danos estruturais a taludes produto de detonações.
Aplicações da dinâmica molecular clássica a sistemas bioquímicos e biotecnológicos
Dr. Guedmiller Souza de Oliveira (UFU)
A simulação computacional usando métodos semi-clássicos, nestes últimos anos, tem tido um papel de suma importância no desenvolvimento das mais diversas áreas de conhecimento. Podemos observar, na literatura especializada que a criação e a proposição de novos materiais tem crescido vertiginosamente após o aparecimento das técnicas computacionais em modelagem. Em particular o uso destas técnicas têm promovido o aparecimento de novas ligas, novos fármacos assim como novas estruturas em sistemas biomoleculares. Um motivo importante para este desenvolvimento é a limitação computacional, nos tempos atuais, em resolver problemas envolvendo grande número de átomos e moléculas, a partir das equações básicas da mecânica quântica. Os tempos computacionais envolvidos em uma abordagem puramente quântica destes problemas são absolutamente proibitivos. Neste minicurso serão apresentados os fundamentos da modelagem molecular e princípios básicos, tais como potenciais e forças de interação molecular: interações de van der Waals e interações eletrostáticas. Serão também apresentadas as equações de movimento: sistema de coordenadas e unidades reduzidas, os algoritmos básicos de Dinâmica Molecular: o estado inicial, a termalização e a produção de resultados. Cálculo de propriedades de equilíbrio e dinâmicas: médias temporais e médias de ensemble. Por fim, será mostrado as aplicações a sistemas físicos de líquidos e sólidos para cálculos de energia, calor específico, distribuição de partículas, além de propriedades dinâmicas de fluidos simples: difusão e o coeficiente de difusão. Será apresentado um tutorial sobre dinâmica molecular envolvendo os estados sólidos e líquidos.
Espectroscopia de Raman
Dr. Igor Alessandro Silva Carvalho e Dr. Filipe Cabral (HORIBA)
Esta apresentação será focada em Raman e NanoRaman aplicados aos Materiais, Ciência e Engenharia dos Nanomateriais. Neste Minicurso você aprenderá os princípios básicos da espectroscopia Raman aplicada e do imageamento Raman (a importância da resolução espectral para a geração de imagens).Teoria, aplicação e instrumentação serão os temas principais para uma ampla gama de caracterização de materiais, incluindo polímeros, cerâmicos, biomateriais, ciências da vida e materiais bidimensionais (2D).A microscopia Raman e Nanoraman é uma das únicas técnicas capazes de fornecer análises não destrutivas, precisas e combinadas com imagens de alta resolução. A espectroscopia Raman fornece informações valiosas sobre a amostra estudada, como composição química e estrutural. Baseada na interação luz-matéria, a técnica Raman pode realizar caracterizações através de medidas de mapeamento, obtendo informações relevantes, como: distribuição de partículas, homogeneidade, tamanho de grão, alterações de fase e várias outras características da amostra através da avaliação química do material. Os efeitos da ligação química, deformação e tamanho do cristais serão abordados e mostraremos como medir e criar imagens dessas características. Além disso, discutiremos imagens combinadas por fotoluminescência excitada a laser e espalhamento Raman de cristais bidimensionais (2D) para revelar a estrutura de estado sólido espacialmente variável desses materiais. O desenvolvimento da instrumentação possibilita a hifenização do Raman com outras técnicas, como Fotoluminescência, Fluorescência e AFM, podendo alcançar resoluções em escala nanométrica. A técnica pode ser aplicada em diversas áreas do conhecimento, como por exemplo, fármacos, fotovoltaicos, grafeno, células, nanopartículas, microplásticos, dentre outros. Os tópicos e conteúdos serão valiosos para pesquisadores na indústria e na academia, cientistas de materiais, químicos e físicos de caracterização, professores e alunos de pós-graduação.
Aplicação da Nanotecnologia em Ciência dos Materiais
Dr. Mario Godinho Júnior (UFSCar)
A nanotecnologia é o estudo e aplicação de materiais e dispositivos com dimensões na escala nanométrica, onde tal escala pode gerar propriedades diferentes dos materiais em escala maior. Como a pesquisa nessa área é multidisciplinar assim gera uma variedade de aplicações como em engenharia, medicina, eletrônica, energia, meio ambiente, indústria, farmácia, agronomia, etc. No minicurso será discutido temas como: Escala manométrica, Técnicas que tornaram possível a obtenção de produtos nanotecnológicos, Algumas aplicações que resultaram em produtos encontrados no mercado e Implicações com o meio ambiente.
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