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sábado, 31 de maio de 2014

Luz do Sol é usada para fabricar células solares - Inovação Tecnológica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/05/2014

A nova técnica usa um sistema de fluxo contínuo para produzir as tintas que compõem as células solares poliméricas. [Imagem: Ki-Joong Kim]
Pesquisadores descobriram uma maneira de usar o Sol não apenas como fonte de energia explorado por meio das células solares, mas também para produzir diretamente os materiais usados para fabricar as próprias células solares.
A expectativa é que isso possa reduzir o custo da energia solar, viabilizando a fabricação de células mais baratas e tornando todo o processo sustentável, da fabricação dos painéis solares até a geração de energia propriamente dita.
Em lugar de um reator, onde as reações ocorrem em lotes e os produtos devem ser despejados para o início de um novo ciclo, a nova técnica usa um sistema de fluxo contínuo.
O calor do sol - energia termossolar - é usado para a produção de nanopartículas na forma de tintas, que são usadas para fabricar as células solares orgânicas, ou células solares de plástico, que são finas e flexíveis porque a tinta pode ser aplicada sobre folhas de plástico.
"Nosso sistema pode sintetizar materiais de energia solar em minutos, em comparação com outros processos que podem levar de 30 minutos a duas horas," disse o professor Chih-Hung Chang, da Universidade Estadual de Oregon, nos Estados Unidos.
No experimento de demonstração as "matérias-primas solares" foram feitas com disseleneto de cobre-índio, mas, para baixar o custo, também é possível a utilização de compostos como o sulfureto de cobre, estanho e zinco, disse Chang.
Sol 24 x 7
Contudo, indústrias químicas gostam de trabalhar 24 horas por dia e sete dias por semana - depender da luz do Sol não seria uma opção razoável.
Segundo o pesquisador, para tornar o processo 24 x 7, a luz solar poderia inicialmente ser usada para criar sais fundidos, que mais tarde poderão ser usados como fonte de calor para a fabricação das matérias-primas para as células solares.
Isto também proporcionaria um controle mais preciso da temperatura de processamento para criar as tintas eletrônicas - o controle hoje é feito alterando o foco da luz solar.
Bibliografia:

Two-step continuous-flow synthesis of CuInSe2 nanoparticles in a solar microreactor
Peter B. Kreider, Ki-Joong Kim, Chih-Hung Chang
RSC Advances
Vol.: 4, 13827-13830
DOI: 10.1039/C4RA00467A
Texto e imagem extraídos do site Inovação Tecnológica.

Novo método de grafeno em spray faz o supermaterial ficar ainda mais forte - Instituto de Engenharia

POR GIZMODO

Publicado em 29 de maio de 2014

Uma equipe internacional de pesquisadores anunciou uma forma simples e barata de borrifar grafeno em substratos a velocidades supersônicas. Além de soar absolutamente sensacional, o método também oferece uma solução para algumas das fraquezas do supermaterial. O grafeno em spray é simplesmente mais forte. 

Apesar de ser um dos supermateriais mais empolgantes do mundo, o grafeno tem fraquezas bem documentadas. Basicamente, ao mesmo tempo que é virtualmente indestrutível em porções microscópicas, ele possui defeitos que surgem em escalas maiores. “Normalmente, o grafeno é produzido em pequenos flocos, e mesmo esses pequenos flocos têm defeitos”, explica Alexander Yarin, pesquisador em um estudo sobre o novo método. Mas se você pensar como partículas de líquido fluem para fora de uma lata de tinta em spray e então se consolidam na parede, e você consegue entender como uma abordagem semelhante pode funcionar com o grafeno. 

Com grafeno na equação, no entanto, você precisa de algo mais potente do que aerosol. Então pesquisadores reaproveitaram um sistema cinético de deposição de spray e um bocal de Laval – o mesmo usado em motores a jato supersônicos – para produzir uma torrente de gotículas de grafeno. A energia do impacto força os átomos de carbono a se reorganizarem em uma grade perfeita de grafeno que tanto ouvimos falar, mas sem os seus defeitos. “Estamos explorando a plasticidade do grafeno”, diz Yarin. “Na verdade é uma reestruturação.” 

Isso é empolgante. O método de spray funciona com qualquer substrato e nos dá esperança de que o grafeno fique mais simples de ser produzido, além de mais acessível. Além disso, borrifar grafeno em velocidade supersônicas é algo sensacional por si só.

Texto e imagem extraídos do site do Instituto de Engenharia.
http://ie.org.br/site/noticias/exibe/id_sessao/4/id_noticia/8589/Novo-m%C3%A9todo-de-grafeno-em-spray-faz-o-supermaterial-ficar-ainda-mais-forte

sexta-feira, 30 de maio de 2014

Nova norma de projeto de estruturas de concreto entra em vigor - Téchne

Revisado no ano passado, texto determina especificações para uso de concreto de resistência acima de 50 MPa

Kelly Amorim, do Portal PINIweb
28/Maio/2014
Entra em vigor no dia 29 de maio a nova NBR 6118 - Projeto de Estruturas de Concreto - Procedimento, publicada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) em abril. A normativa, que trata especificamente de projetos de concreto simples, armado e protendido, começou a ser revisada no ano passado pela comissão de estudos CE 02:124.15. A última revisão da NBR 6118 havia sido feita em 2007.
A principal mudança ocorrida agora no conteúdo da norma é a introdução do concreto de resistência acima de 50 MPa, que já é utilizado em obras importantes mas não havia formulação específica. No novo texto, é incluso todo o detalhamento para o concreto de resistência de 55 MPa a 90 MPa.
Durante a discussão do texto, foi detectada necessidade de estudo em alguns itens que serão analisados na próxima revisão. De acordo com a engenheira Suely Bueno, que coordenou a comissão de estudos, a norma de projeto de estruturas de concreto é a primeira a ser estudada de maneira contínua.
"O importante é a mudança de sistemática que estamos implantando. Teremos a primeira reunião técnica para estabelecermos uma lista de assuntos que deverão ser abordados numa próxima revisão para podermos estabelecer um cronograma de trabalho", explica Suely.
Ainda segundo Suely, por ser um texto de cerca de 400 páginas, o período de um ano exigido para publicação não foi longo. "É uma norma muito complexa com inúmeras fórmulas e gráficos que demandou um esforço muito grande da nossa parte e por parte da ABNT para chegarmos à configuração final", completa a engenheira.
Texto e imagens extraídos do site Téchne.
http://techne.pini.com.br/engenharia-civil/normas-legislacao/nova-norma-de-projeto-de-estruturas-de-concreto-entra-em-312924-1.aspx

Recorde de entrelaçamento quântico chega a 13 dimensões - Inovação Tecnológica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/05/2014

O próximo passo é descobrir como controlar experimentalmente essas centenas de modos espaciais dos fótons a fim de usá-los para fazer cálculos. [Imagem: Mario Krenn et al./Pnas]
Modos de vida quânticos
Se Einstein achava o entrelaçamento quântico esquisito, talvez ele agora desse um faniquito.
Uma equipe de pesquisadores da Áustria e da Espanha fez um entrelaçamento quântico recorde de 13 dimensões.
Isso significa que o famoso gato de Schrodinger agora pode ficar, ao mesmo tempo, vivo, morto, ou em 101 outros estados.
Repetindo, tudo simultaneamente.
Quando duas ou mais partículas ficam entrelaçadas, cria-se entre elas uma conexão quase metafísica: qualquer coisa que acontecer a uma alterará imediatamente a outra, mesmo que elas estejam em lados opostos da galáxia - Einstein chamou isso de ação fantasmagórica à distância.
É esquisito - talvez não tanto quanto a superposição, em que duas partículas podem ficar em dois lugares ao mesmo tempo - mas é com base nessas propriedades fora do senso comum que estão sendo construídos os computadores quânticos.
Graças a esses mecanismos, os bits dos computadores quânticos, chamados qubits, podem valer 0 ou 1, ou alguma coisa entre eles, ou 103 coisas ao mesmo tempo.
Entrelaçamento multidimensional
Os físicos já conseguiram entrelaçar até 14 partículas, o que significa que eles já construíram processadores quânticos experimentais de 14 qubits, ainda que nem sempre seja possível usar todos para fazer cálculos.
Agora, Mario Krenn e seus colegas fizeram diferente: eles usaram apenas duas partículas de luz - dois fótons - para entrelaçá-las em 103 estados diferentes.
Segundo eles, isso é mais fácil do que entrelaçar múltiplas partículas, uma dificuldade que tem limitado a construção de processadores quânticos mais próximos da praticidade.
"Esse entrelaçamento quântico de elevadas dimensões oferece grande potencial para aplicações de processamento quântico de informações. Em criptografia, por exemplo, nosso método vai permitir manter a segurança da informação em condições realísticas, sob ruído e interferências," disse Marcus Huber, coautor do experimento.
"Além disso, o resultado pode facilitar o desenvolvimento de computadores quânticos experimentais, uma vez que esta seria uma maneira mais fácil de se obter elevadas dimensões de entrelaçamento com poucas partículas," completou Huber.
O próximo passo é descobrir como controlar experimentalmente essas centenas de modos espaciais dos fótons a fim de usá-los para fazer cálculos.
Bibliografia:

Generation and confirmation of a (100 × 100)-dimensional entangled quantum system
Mario Krenn, Marcus Huber, Robert Fickler, Radek Lapkiewicz, Sven Ramelow, Anton Zeilinger
Proceedings of the National Academy of Sciences
Vol.: 111 no. 17
DOI: 10.1073/pnas.1402365111
Texto e imagem extraídos do site Inovação Tecnológica.

quinta-feira, 29 de maio de 2014

Japão vai começar a construir um muro gigante de gelo em Fukushima - Instituto de Engenharia

POR GIZMODO

Publicado em 27 de maio de 2014

Lembra daquela vez que o Japão teve uma ideia maluca de construir uma parede gigante de gelo para conter os vazamentos de água radioativa da usina de Fukushima? Bem, eles conseguiram apoio, e vão colocar a ideia em prática. De verdade. 

Após examinar os planos da Tokyo Eletric Power Co (TEPCO) para construir uma parede de gelo gigante, o órgão regulador de energia nuclear japonês aprovou a construção da barreira. Técnicas parecidas já foram usadas no passado, mas nunca com a mesma escala como neste projeto proposto para Fukushima. Falando ao PhysOrg, um representante anônimo explicou que: 

Tínhamos algumas preocupações, incluindo a possibilidade de parte do chão afundar. Mas não houve grandes objeções ao projeto na reunião, e concluímos que a TEPCO pode seguir em frente ao menos com parte do projeto proposto após passar por alguns procedimentos necessários. 

Em junho, engenheiros construirão o muro de 1,5km que deve estancar o fluxo da água radioativa. Já explicamos como isso funcionará: 

A ideia é posicionar canos verticais com cerca de um metro de distância entre 20 e 40 metros no chão e bombear água refrigerada por eles. Isso efetivamente criaria uma barreira de gelo ao redor das instalações afetadas, mantendo a água contaminada dentro e a subterrânea fora. 

Apesar do fato do projeto ter sido aprovado, a TEPCO deve ter que rever outras partes do projeto conforme ele progride. Há ainda alguma preocupação que a parede de gelo possa afetar a infraestrutura existente, o que significa que ela deve ser cuidadosamente monitorada conforme o projeto avança.

Texto e imagem extraídos do site do Instituto de Engenharia.
http://ie.org.br/site/noticias/exibe/id_sessao/4/id_noticia/8584/Jap%C3%A3o-vai-come%C3%A7ar-a-construir-um-muro-gigante-de-gelo-em-Fukushima


Plástico regenera-se depois de perfurado por projétil - Inovação Tecnológica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/05/2014

Essa montagem reúne fotos do material tiradas em um intervalo de 20 minutos, mostrando o processo de regeneração do plástico. [Imagem: Scott R. White]
Regeneração artificial
Os materiais que se autoconsertam estão nos laboratórios há mais de uma década, e alguns deles começam a caminhar rumo à comercialização.
Os primeiros avanços significativos na área foram dados pela equipe do professor Scott White, da Universidade de Illinois, nos Estados Unidos, que desenvolveu uma forma de promover a autocicatrização de plásticos usando canais que imitam a estrutura do sistema circulatório dos animais.
Agora a equipe foi além de consertar trincas e rachaduras e criou uma maneira de fazer com que os materiais se regenerem.
Eles conseguiram nada menos do que fechar rapidamente o furo provocado por um projétil em placas de diversos tipos de plástico.
O furo de 3,5 centímetros de diâmetro fechou-se em cerca de 20 minutos, recuperando 62% da resistência original do material em três horas.
Duas veias
A capacidade de regeneração usa o mesmo conceito desenvolvido anteriormente pela equipe, de redes vasculares artificiais criadas no interior do material.
Neste novo experimento, eles usaram apenas duas "veias", que contêm dois líquidos que formam um gel ao se misturar - o furo foi provocado exatamente sobre os dois canais.
Tão logo o projétil perfurou a placa de plástico, os dois materiais se misturaram e rapidamente curaram, formando um polímero forte que restaura grande parte da resistência mecânica do plástico original.
Segundo a equipe, é possível ajustar as reações químicas para controlar a velocidade de formação do gel ou a velocidade de endurecimento, de acordo com o tipo de dano causado.
Por exemplo, o impacto da bala causou uma série de fendas que se irradiaram da perfuração central, de modo que o tempo de reação teve que ser diminuído para dar tempo aos produtos químicos para penetrar nas fendas antes de endurecer.
Neste experimento foram usadas apenas duas "veias", e o furo foi provocado exatamente sobre elas. [Imagem: Scott R. White et al./10.1126/science.1251135]
Passos práticos
Além de sanar perfurações a bala, os pesquisadores afirmam que essa técnica poderá ser útil no espaço, tornando as naves capazes de se curar de perfurações por micrometeoritos.
Outros usos incluem canos que reparam furos automaticamente e todo tipo de aparelho capaz de consertar suas partes plásticas depois de uma queda ou acidente.
Mas isso irá requer trabalhos adicionais, sobretudo a criação de sistemas vasculares mais complexos e maiores, que possam acudir o problema onde quer que ele ocorra, em qualquer parte do material.
"Temos que lutar contra um monte de fatores exógenos para conseguir a regeneração, incluindo a gravidade," explica o professor White.
"Os líquidos reativos que usamos formam um gel muito rapidamente, de modo que ele começa a endurecer tão logo é liberado. Se isso não acontecer, os líquidos simplesmente escapam da área danificada, essencialmente 'sangrando'," completou ele.
Bibliografia:
Restoration of Large Damage Volumes in Polymers
Scott R. White, Jeffry S. Moore, Nancy R. Sottos, Brett P. Krull, Windy A. Santa Cruz, Ryan C. R. Gergely
Science
Vol.: 344 (6184): 620
DOI: 10.1126/science.1251135
Texto e imagens extraídos do site Inovação Tecnológica.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=plastico-regenera-depois-perfurado-projetil&id=010160140509#.U4crmvldVu4

quarta-feira, 28 de maio de 2014

Micromotor mais rápido do mundo chega a 18.000 RPM - Inovação Tecnológia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/05/2014

O micromotor, feito de níquel, cromo e ouro, foi montado peça por peça usando campos elétricos. [Imagem: Kwanoh Kim et al. - 10.1038/ncomms4632]
Menor micromotor elétrico
Ele não é o menor motor elétrico do mundo porque os nanomotores já chegaram ao nível molecular.
Mas certamente é um dos menores motores elétricos capazes de realizar trabalhos em equipamentos ultraminiaturizados, como os MEMS (sistemas microeletromecânicos) ou mesmo os NEMS (sistemas nanoeletromecânicos).
Kwanoh Kim, da Universidade do Texas em Austin, nos Estados Unidos, é sincero ao dizer que seu micromotor está pronto para movimentar "equipamentos que ainda deverão ser inventados".
Com cerca de 1 micrômetro de diâmetro, o micromotor é cerca de 500 vezes menor do que um grão de sal, podendo caber fácil dentro de uma célula humana.
E seu funcionamento é vigoroso: o protótipo girou a 18.000 rotações por minuto (RPM) durante mais de 15 horas, quando outros micromotores ficam ao redor das 500 RPM, e não são muito duráveis.
Além disso, é possível pará-lo, colocá-lo novamente em movimento e fazê-lo mudar o sentido de rotação.
Outra demonstração interessante consistiu em colocar vários micromotores lado a lado e controlá-los simultaneamente, fazendo com que girassem de forma sincronizada, o que pode ser importante para fazer trabalhos mais significativos ou para controlar enxames de robôs.
Como os equipamentos que ele vai movimentar ainda terão que ser inventados, o motor libera medicamentos arremessando-as enquanto gira. [Imagem: Kwanoh Kim et al. - 10.1038/ncomms4632]

Arremesso de medicamentos
A equipe está interessada em usar o micromotor para criar uma nova forma de liberar medicamentos para as células de forma controlada.
A primeira tentativa não foi nada sutil: os pesquisadores recobriram a superfície do eixo giratório do motor com bioquímicos e o colocaram para girar, o que foi suficiente para eles constatarem que, quanto mais rápido o motor gira, mais rápido ele se livra das moléculas.
"Nós fomos capazes de estabelecer e controlar a taxa de liberação das moléculas por rotação mecânica, o que significa que nosso nanomotor (sic) é o primeiro do seu tipo a controlar a liberação de drogas a partir da superfície de nanopartículas," disse a professora Donglei Fan, coordenadora da equipe.
Bibliografia:

Ultrahigh-speed rotating nanoelectromechanical system devices assembled from nanoscale building blocks
Kwanoh Kim, Xiaobin Xu, Jianhe Guo, Donglei L. Fan
Nature Communications
Vol.: 5, Article number: 3632
DOI: 10.1038/ncomms4632
Texto e imagens extraídos do site Inovação Tecnológica.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=micromotor-eletrico-mais-rapido-mundo&id=010165140527#.U4YGkfldVu4

Como funciona uma refinaria de Petróleo - Indústria Hoje

Postado por: Redação Indústria Hoje em: 14, mai, 2014

Entenda como funciona um refinaria de Petróleo e como os Engenheiros de Petróleo trabalham.

Todo mundo conhece a imagem de uma refinaria de petróleo, grandes complexos cheios de torres e canos, mas como funcionam ? Entenda como funciona uma refinaria de petróleo e como os Engenheiros de Petróleo trabalham.

Você sabe o que é petróleo?

Antes mesmo de descrever o processo das refinarias de petróleo, vamos definir o verdadeiro significado da palavra petróleo. Em nossas cabeças temos sempre aquela clássica imagem de um líquido negro pulando com força e jorrando pra fora de um buraco. Segundo a definição básica da Engenharia de Petróleo, Petróleo é um combustível fóssil, ou seja, um combustível formado a partir de fósseis.
Na Era Jurássica (dinossauros) e eras posteriores aconteceram grandes transformações na Terra: movimentos dos continentes, terremotos, maremotos e soterramentos em massa, todo esse movimento geológico produzia grandes desastres matando animais, plantas e seres aquáticos.


Quando esses seres vivos animais e vegetais morriam e eram soterrados, a pressão da terra e o tempo aos poucos foram os transformando, fazendo com que perdessem suas características originais e fossem se tornando uma massa negra de Carbono.
Essa massa formou o petróleo que usamos hoje em dia, explorado pelos profissionais de Engenharia de Petróleo.

O Petróleo, do ponto de vista da química é formado pelos seguintes elementos:


Outra informação interessante que a Engenharia de Petróleo nos dá é que nem todo petróleo é igual (os dados acima são referentes a uma amostra de bom Petróleo).
Nem todos são escuros e líquidos, alguns podem ser quase tão duros como rochas e outros podem ser tão ralos quanto água.
A cor também varia desde negro escuro ( boa qualidade ) até quase transparente ( má qualidade ).
O tipo de petróleo mais procurado pelas empresas e mais desejado pelos profissionais de Engenharia de Petróleo é o escuro e líquido, esse é o melhor de se trabalhar.

Refinaria de Petróleo: Transformando Óleo em Produtos

Muita gente não sabe mas as Refinarias de Petróleo além de gasolina e óleo diesel também fabricam dezenas de tipos diferentes de produtos.

Por causa dessa flexibilidade alguns especialistas dizem que as refinarias de petróleo são a Base Industrial da Era Moderna.
Em outras palavras, se elas não existissem muitas das coisas que temos em casa hoje em dia também não poderiam ser fabricadas.
Confira abaixo alguns produtos que os profissionais de Engenharia do Petróleo conseguem tirar dele:

Refinarias de Petróleo: Principais produtos obtidos a partir do petróleo


Embora sejam feitos grandes trabalhos Químicos e de Engenharia de Petróleo dentro das Refinarias de Petróleo, o processo básico de se obter os produtos até que é simples.

Esse processo se chama Destilação Fracionada

Na destilação fracionada basicamente o que é feito é aquecer o petróleo e ir colhendo os produtos obtidos através de um sistema de torre.
Dependendo da temperatura sai um tipo diferente de produto, esse processo é interessante do ponto de vista de Engenharia de Petróleo pois permite que muitas coisas sejam fabricadas ao mesmo tempo.
Confira abaixo o processo de funcionamento da Destilação Fracionada:

Engenharia de Petróleo: Destilação Fracionada


É importante notar, no entanto, que nem todos os produtos saem diretamente prontos da coluna de destilação, a gasolina por exemplo, um dos principais produtos do Petróleo só vai sair depois que o Nafta for processado.
Texto e imagens extraídos do site Indústria Hoje.

http://www.industriahoje.com.br/como-funciona-uma-refinaria-de-petroleo






terça-feira, 27 de maio de 2014

Parafusos de cerâmica superam parafusos de aço - Inovação Tecnológica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/05/2014

Os engenheiros alemães desenvolveram um sistema que permite avaliar com precisão a capacidade de carga dos parafusos de cerâmica. [Imagem: Fraunhofer IWM]

Soluções cerâmicas
Os parafusos de cerâmica têm potencial para serem os preferidos em uma ampla variedade de usos, dos implantes médicos à indústria.
Um das vantagens é que a cerâmica pode suportar temperaturas acima de 1.000 graus Celsius, enquanto seus similares metálicos vão amolecer a cerca de 500 graus Celsius.
Os fornos industriais, por exemplo, são quase inteiramente feitos de peças de cerâmica por causa das altas temperaturas - exceto os parafusos.
"Como é o material mais fraco que limita a aplicação, a temperatura não pode ser mais alta do que os parafusos podem tolerar. Com parafusos de cerâmica, poderíamos finalmente dar um salto tecnológico rumo a soluções totalmente cerâmicas," explica o Dr. Christof Koplin, do Instituto Fraunhofer de Mecânica dos Materiais, na Alemanha.
O problema é que, até agora, a indústria tem sido cética com os parafusos de cerâmica por uma razão muito compreensível: cerâmicas são notoriamente quebradiças.
Embora algumas cerâmicas tenham uma capacidade de suporte de carga próxima à do aço, tão logo o material é processado na forma de parafuso calcula-se que apenas cerca de 10 a 20 por cento da resistência original seja mantida.
Parafusos pequenos
A equipe do Dr. Koplin agora deu um passo importante para solucionar essas deficiências.
Eles otimizaram o processo de fabricação de modo que não ocorram trincas na peça em nenhum dos vários passos do processo de fabricação do parafuso de cerâmica.
A composição da cerâmica é o fator decisivo - se os minúsculos grãos que compõem a substância se ligam incorretamente durante a fabricação, pequenas fissuras podem se desenvolver, fazendo o parafuso quebrar a uma carga menor do que a prevista.
"Fomos capazes de reduzir significativamente a faixa da curva de distribuição [dos grânulos] e, assim, aumentar a resistência ao estresse dos parafusos," disse Koplin.
Os resultados mostraram que capacidade de carga dos parafusos de cerâmica supera a capacidade dos parafusos de aço entre 30 e 35 por cento.
"Este é um grande avanço," disse Koplin. "Isso já seria o suficiente para muitas aplicações se o parafuso fosse um pouco maior."
Segundo ele, a melhoria que falta, e que permitirá a fabricação de parafusos de medidas maiores, poderá ser obtida na última etapa do processo de fabricação, na qual os parafusos recebem a rosca, o que poderá ser feito através de moldagem por injeção ou por desbaste.
Texto e imagem extraídos do site Inovação Tecnológica.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=parafusos-ceramica-superam-parafusos-aco&id=010170140527#.U4SdEvldVu4

segunda-feira, 26 de maio de 2014

Fabricação do Cimento - Indústria Hoje

Postado por: Redação Indústria Hoje em: 13, abr, 2014

Com base em informações pesquisadas no Site da Votorantim Cimentos, vamos aprender um pouco mais do o Processo de Fabricação deste Produto.

A Votorantim Cimentos possui a maior linha de cimentos do mercado. Seu investimento maciço em pesquisa e desenvolvimento resulta na oferta de produtos de alto domínio técnico e aplicações diversas. Há sempre um produto para atender necessidades específicas em obras de qualquer porte.

O cimento

cimento é um material cerâmico que, em contato com a água, produz reação exotérmica de cristalização de produtos hidratados, ganhando assim resistência mecânica. É o principal material de construção usado como aglomerante. É uma das principais commodities mundiais, servindo até mesmo como indicador econômico.

Composição

As matérias-primas necessárias para a produção de cimento (carbonato de cálcio, sílica, alumínio e minério de ferro) são geralmente extraídas de rocha calcária ou argila. Essas matérias-primas são extraídas das minas por meio de detonações. Em seguida, são trituradas e transportadas para a fábrica onde são armazenadas e homogeneizadas.

Processo de Fabricação


1 – Pré-Homo

O processo de fabricação do cimento começa com a mineração do calcário, principal matéria-prima do cimento. O material é extraído das minas e armazenado no pátio de pré-homogeneização. Nesta fase são recolhidas as primeiras amostras para serem analisadas no Laboratório de Qualidade. A composição química do calcário é traçado (teores de cálcio, silício, ferro e alumínio).

2 – Moinho de Farinha ou Cru

No moinho de farinha ou cru, o calcário é moído com argila e aditivos específicos (tais como minérios ferrosos, alumínicos ou materiais substitutos co-processados). A argila é um produto rico em sílica, ferro e alumínio, elementos essenciais para a qualidade do cimento. O produto final é formado por grãos muito finos, daí o nome farinha ou cru. Um filtro instalado no moinho evita que haja a emissão de pó para a atmosfera. A farinha é estocada em silos especiais até ser enviada ao forno rotativo.

3 – Produção do Clínquer

Antes de ser inserida no forno rotativo, a farinha passa pela torre de ciclone para que seja aquecida através dos gases quentes originados pelo forno, que se encontra logo abaixo. Quando a farinha chega ao forno rotativo já está com temperatura em torno de 900ºC, ajudando a reduzir o consumo de energia. No interior do forno a temperatura chega a 1.450ºC, produzindo o clínquer.

4 – Resfriamento

Para finalizar o processo de produção do clínquer, o material é resfriado no resfriador e a temperatura reduzida para menos de 200ºC. Um filtro está instalado na saída do equipamento, liberando o ar de resfriamento para a atmosfera sem poluentes. Uma nova coleta de amostras é realizada para os ensaios químicos do Laboratório de Controle de Qualidade. O clínquer é transportado para as moegas, onde ficam armazenadas as outras matérias-primas que compõem o cimento: gesso, calcário e pozolana ou escória. Dependendo da porcentagem de cada produto, obtém-se uma especificação de cimento.

5 – Moinho

A mistura segue para o moinho de cimento, onde todos os componentes são moídos até atingirem a granulometria ideal, resultando em cimento de alta qualidade.

6 – Expedição

Após sua moagem, o cimento é estocado em silos até ser ensacado e comercializado.

Texto e imagens extraídos do site Indústria Hoje.
http://www.industriahoje.com.br/fabricacao-de-cimento





domingo, 25 de maio de 2014

Aço torcido fica mais forte e mais resistente - Inovação Tecnológica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/05/2014

Todo o segredo para fazer um aço duro e resistente está na organização de seus grânulos. [Imagem: Gao Lab/Brown University]
Resistência e ductilidade
A imagem do ferreiro é tradicional: ele coloca o aço na fornalha e, a seguir, martela-o seguidamente para fabricar as peças mais resistentes.
Por mais que o processo industrial possa ter ganho em tecnologia e escala, ele não se distancia muito desse quadro: tudo consiste em forçar os grânulos do aço a se tornarem menores e se "encaixarem" melhor uns nos outros.
Assim, não deixa de ser surpreendente que uma equipe de engenheiros tenha descoberto que é possível fazer um aço ainda melhor.
Yujie Wei e seus colegas da China e EUA descobriram uma forma de tornar o aço mais forte sem comprometer sua ductilidade.
Resistência e ductilidade são ambas propriedades cruciais do aço, especialmente em materiais utilizados em aplicações estruturais - a resistência é uma medida de quanta força é necessária para fazer com que um material se dobre ou deforme, e a ductilidade é uma medida de quanto um material pode se distender sem quebrar.
Um material que não tenha resistência tende à fadiga, quebrando-se lentamente ao longo do tempo. Um material com baixa ductilidade pode quebrar-se repentinamente, causando um falha súbita e catastrófica.
O aço é um dos raros materiais que é simultaneamente forte e dúctil - o problema é que as técnicas para fazer aços mais fortes tendem a sacrificar a ductilidade, e vice-versa.
A superfície do cilindro de aço torna-se mais resistente às fraturas, enquanto o interior retém a ductilidade original. [Imagem: Gao Lab/Brown University]
Têmpera por torção
Yujie Wei pensou além das tradicionais marteladas, e decidiu deformar o aço em seu processo final de fabricação torcendo-o.
Como o movimento de torção deforma a parte externa do metal mais do que a parte interna ocorre uma deformação apenas superficial - imagine os corredores em uma pista: aqueles que ficam nas faixas interiores têm que percorrer uma distância menor.
O resultado é um cilindro de aço com o melhor de dois mundos: a superfície se torna mais resistente às fraturas, porque foi mais trabalhada, enquanto o interior retém a ductilidade original, permitindo que o material dobre-se sem fraturar.
O processo foi feito em laboratório, usando cilindros de alguns centímetros de diâmetro, mas os pesquisadores afirmam que nada indica que o processo não possa ser escalonado para cilindros maiores - só a força para torcê-los é que terá que aumentar proporcionalmente.
Bibliografia:

Evading the strength-ductility trade-off dilemma in steel through gradient hierarchical nanotwins
Yujie Wei, Yongqiang Li, Lianchun Zhu, Yao Liu, Xianqi Lei, Gang Wang, Yanxin Wu, Zhenli Mi, Jiabin Liu, Hongtao Wang, Huajian Gao
Nature Communications
Vol.: 5, Article number: 3580
DOI: 10.1038/ncomms4580
Texto e imagens extraídos do site Inovação Tecnológica.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=torcao-torna-aco-mais-forte-mais-resistente&id=010170140523#.U4IVJvldVu4

sábado, 24 de maio de 2014

Os chips neurais e a natureza quântica da transmissão sináptica - TI Especialistas

publicado por Márcio Pulcinelli


No texto de Roberto Lent, publicado no livro “Cem Bilhões de Neurônios – Conceitos fundamentais de neurociência”, o autor disserta que a sinapse é a unidade processadora de sinais do sistema nervoso. Trata-se da estrutura microscópica de contato entre um neurônio e outra célula, atraves da qual se dá a transmissão de mensagens entre as duas. Ao serem transmitidas, as mensagens podem ser modificadas no processo de passagem de uma célula à outra, e é justamente nisso que reside a grande flexibilidade funcional do sistema nervoso.
Há dois tipos básicos de sinapses as químicas e as elétricas. As sinapses elétricas (chamadas junções comunicantes) são sincronizadores celulares. Com estrutura mais simples, transferem correntes iônicas e até mesmo pequenas moléculas entre células acopladas. A transmissão é rápida e de alta fidelidade; por isso as sinapses elétricas são sincronizadoras da atividade neuronal. Por outro lado, têm baixa capacidade de modulação.
O autor afirma que as sinapses químicas são verdadeiros Chips biologicos porque podem modificar as mensagens que transmitem de acordo com inúmeras circunstâncias. Sua estrutura é especializada no armazenamento de substâcias neurotransmissoras e neuromoduladoras que, liberadas no exíguo espaço entre a membrana pré e a membrana pós-sináptica, provocam, nesta última, alterações de potencial elétrico que poderão influenciar o disparo de potenciais de ação do neurônio pós-sináptico.
Uma sinapse isolada teria pouca utilidade, porque a capacidade de processamento de informação do sistema nervoso provem justamente da integração entre milhares de neurônios, e entre as milhares de sinapses existentes em cada neurônio. Todas elas interagem: os efeitos excitatórios e inibitórios de cada uma delas sobre o potencial da membrana do neurônio pós-sináptico somam-se algebricamente, e o resultado desta interação é que caracterizará a mensagem que emerge pelo axônio do segundo neurônio, em direção a outras células.
Segundo o autor, o trabalho da maioria dos neurotransmissores consiste na reconversão da mensagem química em mensagem elétrica. A quantidade de neurotransmissor liberado na fenda, proporcional à frequência de PAs (Potencial de Ação) que afluem ao terminal, determinará por sua vez um PPS (Potencial Pós-Sinaptico) cuja amplitude será proporcional à quantidade de moléculas que atingem os receptores. Segundo o autor é muito importante observar que proporcional é diferente de igual, e que, além disso, o coeficiente de proporcionalidade que relaciona a frequência de PAs à quantidade de neurotransmissor liberada não é necessariamente igual àquele que relaciona a quantidade de neurotransmissor que ativa a membrana pós-sináptica e a amplitude do PPS produzido no final da transmissão. Isso significa que a transmissão sináptica pode amplificar ou atenuar a mensagem original. Sendo assim, esta pode ser modificada, o que é uma caracteristica dos chips dos microcomputadores mas não dos seus fios e cabos de transmissão.

A visão da Sinápse

A visão da sinapse como um chip biológico, e não como um cabo de transmissão, surgiu cedo no estudo da transmissão sináptica, quando se verificou a dependência dos PPSs em relação à quantidade de neurotransmissor liberada. Ainda segundo Lent, logo se descobriu um fenômeno interessante: a natureza quântica da transmissão sináptica. A descoberta foi do fisiologista alemão Bernard Katz (1911-2003), ganhador do prêmio Nobel de fisiologia ou medicina em 1970. Katz registrava pequenos potenciais sinápticos na célula muscular, quando verificou que todos tinham amplitude múltipla de um valor unitário muito pequeno (menor que 1 mV), um verdadeiro quantum G. Sugeriu então que o potencial unitário (quântico) refletiria a quantidade de neurotransmissor contida em uma única vesícula sináptica, e que por isso os PPSs registrados nos experimentos eram sempre múltiplos inteiros dele. Posteriormente, verificou-se que uma vesícula de acetilcolina na sinapse neuromuscular contém milhares de moléculas desse neurotransmissor, e que essa quantidade de moléculas, quando administrada à sinapse experimentalmente, provocava um potencial de amplitude inferior a 1 mV.

Por outro lado, verificou-se também que um único PA na fibra nervosa provoca a liberação do conteúdo de cerca de 200 vesículas na sinapse neuromuscular, gerando um PPSE com amplitude de cerca de 50 m V. Esta característica da sinapse neuromuscular confere-lhe um alto “fator de segurança”, índice que indica alta probabilidade de sucesso na transmissão sináptica. É natural que seja assim, pois é necessário que o motoneurônio seja sempre capaz de ativar, sem falha, a célula muscular. Quando o fator de segurança da sinapse neuromuscular cai, como acontece, por exemplo, em uma doença autoimune, chamada miastenia grave, a transmissão sináptica falha, e os músculos respondem defeituosamente aos comandos do sistema nervoso.
Nas sinapses do SNC (sistema nervoso central) a situação é bem diferente: cada PA pode liberar o conteúdo de uma única vesícula, o que resulta em um PPS de apenas cerca de 0,1 mV de amplitude. Uma variação de potencial tão pequena, entretanto, não é suficiente por si só para provocar a gênese de um PA no neurônio pós-sináptico. Isso significa que o fator de segurança das sinapses centrais é frequentemente baixo. Conclui-se que as mensagens transmitidas no SNC devem envolver muitas sinapses sobre um mesmo neurônio, para que sejam convertidas em novas mensagens conduzidas por esse neurônio. A interação entre as muitas sinapses que incidem sobre um mesmo neurônio é a essência do desempenho do sistema nervoso como um sistema inteligente, e será objeto de futuros artigos.
Texto e imagens extraídos do site TI Especialistas.
http://www.tiespecialistas.com.br/2013/07/os-chips-neurais-e-a-natureza-quantica-da-transmissao-sinaptica/