O que afinal faz um engenheiro de materiais?

O primeiro desafio de um estudante de engenharia de materiais é explicar para o mundo o que ele faz. Essa tarefa não é nada fácil, considerando que apenas todas as coisas do mundo são feitas de materiais, então imagine o quão amplo é este campo de trabalho. Definir engenharia de materiais é parecido com tentar definir energia, não existe uma resposta pronta. Apesar disso, nosso objetivo hoje é definir o que é essa ciência e ajudá-lo a explicar para aquele tio ou tia que sempre pergunta nas festas de família!

O engenheiro de materiais pode ser considerado o profissional que faz engenharia de microestruturas, ou seja, introduz, reduz, manipula a presença de defeitos em um material, modificando com isso as suas propriedades. Assim, através de diferentes condições de processamento ou de diferentes composições químicas para produzir determinado material, o engenheiro de materiais consegue fazer combinações mais adequadas a cada aplicação. Um exemplo muito claro ocorre na fabricação de materiais cerâmicos: Se o objetivo é uma maior resistência mecânica, faz-se um material com poucos poros (que são vazios no interior do material), enquanto se o objetivo for diminuir o peso do componente, a introdução desses vazios torna-se uma opção muito interessante.

Resumidamente, a engenharia de materiais funciona baseada em um tetraedro, em que um dos vértices é a estrutura e a composição química do material e os demais são aplicação, processamento e propriedades do mesmo.

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A ideia do tetraedro é mostrar como todos esses fatores são interdependentes: Para utilizar um material para determinada aplicação, é necessário que ele possua algumas propriedades específicas. Para obter essas propriedades, o material precisa estar organizado de determinada maneira em termos de estrutura, o que se consegue produzindo-o por uma determinada rota de processamento. Para outra aplicação, são necessárias outras propriedades, outra estrutura e portanto outra rota de processamento. E assim, com tudo isso em mente, o engenheiro de materiais trabalha com o objetivo de desenvolver materiais mais otimizados para uma determinada aplicação ou na seleção de materiais já existentes para aquela aplicação.

Claro que nem sempre a técnica de processamento resolverá os problemas existentes, pode ser necessário modificar a composição química do material ou mesmo misturar mais de um tipo deles. Basicamente, dividem-se os materiais em metais, polímeros e cerâmicas, cada qual com suas vantagens e desvantagens. Por exemplo: os metais normalmente são os melhores condutores de eletricidade, mas são sensíveis à corrosão (a conhecida ferrugem no caso do ferro e dos aços). As cerâmicas, são muito resistentes a temperaturas elevadas, mas normalmente são pouco resistentes a impacto e quebram. Os polímeros são extremamente leves, mas não suportam temperaturas muito elevadas. Assim, em determinadas aplicações, deseja-se uma combinação de propriedades que não existe em um único tipo de material, fazendo com que seja necessário juntá-los e com isso formar um material que chamamos de compósito. Em alguns casos, recorre-se ainda à nanotecnologia para alcançar determinada propriedade. Com ela, é permitido modificar o material lá em sua escala nanométrica (míseros 10-9 metros), conseguindo atingir propriedades que o material convencional muitas vezes não consegue, por não estar tão bem organizado.

Basicamente este é o mundo da engenharia de materiais. Agora que você tem uma boa ideia de como ele funciona, voltemos à pergunta inicial: com o que afinal esse profissional trabalha?

Há muitos engenheiros de materiais em empresas que desenvolvem polímeros, cerâmicas, ligas metálicas, aperfeiçoando esses materiais, tornando-os mais baratos e sustentáveis, atuando em seu controle de qualidade, entre outros. No cenário brasileiro atual as duas indústrias que mais contratam profissionais da área são a siderúrgica e a petroquímica. A siderúrgica está muito relacionada com as montadoras de carros presentes no Brasil, que buscam cada vez mais diminuir o peso dos componentes dos veículos com o intuito de aumentar a eficiência energética. Um exemplo de aço que foi desenvolvido através da engenharia de materiais são os aços TRIP, muito resistentes e com elevada conformabilidade do material. Já na indústria de petróleo e gás um dos principais desafios é o desenvolvimento de um material muito resistente à corrosão marítima e também resistente à pressão que será exercida abaixo d’água.

No entanto, o mercado de trabalho não se restringe apenas às indústrias mencionadas. Muitos engenheiros utilizam o conhecimento que possuem na área para prestar consultoria e resolver problemas relacionados a materiais enfrentados por determinadas empresas, outros optam por atuar na área de perícia, investigando acidentes e propondo causas para os mesmos através de uma análise de falhas do material. Além disso, há aqueles profissionais que se interessam mais por ensinar a outras pessoas as artimanhas do mundo dos materiais, atuando como professores em escolas, cursos técnicos ou universidades.  

Mesmo que muitas pessoas ainda desconheçam a engenharia de materiais, ela está muito presente no nosso dia-a-dia. Exemplos são os vidros resistentes a riscos, baterias e semicondutores, encontrados em nossos celulares, remédios (nanomateriais transportadores de medicamentos), embalagens (isopor e polímeros em geral), roupas e tênis que utilizamos, materiais de construção de nossas casas e universidades, entre outros. Além disso, a área abrange setores de grande importância no meio industrial, tais como: supercondutores, semicondutores, materiais nucleares, fibras óticas, biomateriais (isto é, desenvolvimento de próteses para o corpo humano), soldagem, corrosão, reciclagem, fibra de carbono, impressão 3D, grafeno e qualquer outra coisa que você imaginar! Existem muitos materiais que prometem mudar nossas vidas e ainda não estão prontos para o mercado, como produção de dispositivos flexíveis através de nanotubos de carbono, peles artificiais, órgãos artificiais e capa de invisibilidade através de metamateriais.

Poderíamos permanecer aqui o dia inteiro falando sobre vários lugares que encontramos a engenharia de materiais, mas vale lembrar que até em um garfo ou em um piso existe essa ciência, pois não é por acaso que esse tipo de metal ou de cerâmica foi escolhido, existe toda uma engenharia por trás dos objetos mais simples que temos em nossas casas e teve alguém que estudou muito para isso ser feito, esse alguém é o engenheiro de materiais!

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16 thoughts on “O que afinal faz um engenheiro de materiais?”

  1. Eu sou engenheira de materiais, fazendo doutorado no momento, e sou pesquisadora na área de Conformação Mecânica de metais. Achei muito legal e abrangente a sua explicação. Talvez fosse interessante (mas vai ser mais difícil) diferenciar o que faz um e engenheiro de materiais de um engenheiro metalurgista.

  2. Olá a todos, eu vou começar a cursa engenharia de materiais e queria saber algumas coisas,que ficaram em aberto na minha mente, mesmo após esse belo texto. Eu queira saber qual área é a melhor para se atuar e qual perfil deve ter um engenheiro de materiais, no que ele deve focar? Desde já agradeço!

    1. Oi Vinicius,

      A melhor área para se atuar vai depender da região que você deseja morar. Por exemplo, aqui em Santa Catarina nós temos um polo metal-mecânica, onde existem mais oportunidades para um engenheiro de materiais focado em metalurgia. Também há um polo cerâmico, no qual existem mais oportunidades para aqueles que desejam trabalhar na produção de materiais cerâmicos. De qualquer forma no curso de engenharia de materiais você irá aprender sobre as três grandes áreas (polímeros, metais e cerâmicas) e você estará hábil para atuar em qualquer uma das três. Sobre o perfil, como em qualquer engenharia, deve-se gostar de resolver problemas, achar soluções e ter um carácter investigativo, pois o engenheiro irá trabalhar no cotidiano industrial ou também poderá trabalhar como pesquisador. Espero ter ajudado. Qualquer dúvida, pode voltar a falar com a gente!

  3. Estou pensando e em dúvida, sobre qual área da engenharia optar, se civil ou materiais é que com uma excelente explicação dessa posso até escolher a última. Porém, vou pensar mais um pouco.

    1. Oi Adriana,

      Boa sorte na sua escolha, sabemos que não é fácil. Se você tiver alguma dúvida sobre engenharia de materiais, entre em contato com a gente 🙂

  4. Moro no interior de Pernambuco,estou pensando em fazer engenharia de materiais.Qual o lugar melhor para atuar nessa profissão,já que o lugar que moro não tem indústria?será uma boa opção fazer engenharia de materiais?

    1. Oi Silas,
      Essa é uma decisão muito pessoal. A engenharia de materiais tem um campo fértil no Brasil, agora seria interessante você procurar os cursos de engenharia de materiais (você pode ver nesse post-> http://engenheirodemateriais.com.br/2016/05/25/engenharia-de-materiais-onde-estudar/), ver quais são as principais áreas de estudo de cada universidade e ver qual delas se encaixa no seu plano de vida pessoal. Qualquer dúvida, estamos aí 🙂 boa sorte na escolha!

  5. Olá.

    Parabéns pelo texto e pelo site, que tem feito um excelente trabalho de divulgação da área. Sou engenheiro de materiais e amo essa profissão, é uma área que só tende a crescer no Brasil.

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