Novo cimento promete diminuir consumo de água na construção civil

A gente sabe que a construção civil possui um impacto muito grande no meio ambiente, ou seja, não é nada sustentável. Como já falamos aqui no blog, a engenharia de materiais sempre tenta auxiliar nessa questão, como no caso dos Ecocimentos. Outro caso que podemos ver agora é um cimento sem água e com menor emissão de CO2 do que utilizado, chamado de cimento de silicato de cálcio carbonatado, ou CCSC (Carbonated Calcium Silicate-based Cement).

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Cursos online sobre engenharia de materiais para você fazer

Todo mundo sabe que em 100% das vezes só o curso de graduação não supre as necessidades e disponibiliza todo o conhecimento que um engenheiro de materiais deve ter. Por isso, para aumentar nosso conhecimento sobre o assunto nós procuramos conteúdo em livros, revistas, blogs e cursos online. Hoje então iremos falar sobre alguns cursos online que envolvem engenharia de materiais e estão disponíveis para todos fazer.

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Conheça YInMn blue, a nova tonalidade do azul

No amplo campo de trabalho dos cientistas e engenheiros de materiais temos a indústria dos pigmentos. A busca por materiais que sejam mais duráveis e menos tóxicos é constante e foram essas propriedades citadas que o químico Mas Subramanian encontrou em um material, por acidente.

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E-papers – os papéis eletrônicos

Apesar de serem flexíveis, utilizarem os mesmos pigmentos das impressoras e levarem o termo “papel” em seu nome, os e-papers diferem bastante dos papéis que conhecemos. Em nosso texto de hoje explicaremos o que são e quais os segredos por trás de seu funcionamento.

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Cientistas transformam dióxido de carbono em pedra

Na Islândia existe um estudo que visa controlar as emissões de dióxido de carbono, o gás do efeito estufa, na atmosfera. Para isso cientistas transformaram esse gás em uma pedra.

O projeto chamado CarbFix aconteceu em uma usina de energia Hellisheidi, a maior usina geotérmica do país e a segunda maior do mundo.  A principal motivação dele foi que nós provavelmente ainda dependeremos de combustíveis fósseis entre os próximos 50-100 anos, então devemos procurar alternativas para que os gases liberados na atmosfera tenham o menor impacto possível no meio ambiente.

The Hellisheidi Geothermal Plant near Reykjavik, Iceland on August 14, 2015. The plant produces 303 MW elecricity and 133 MW thermal energy and supplies electricity and heating mostly to Reykjavik and area. (AP Photo/Larry MacDougal)
Usina geotérmica Hellisheidi. Foto: Larry MacDougal

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Como funcionam os materiais impermeáveis

Produtos impermeáveis são muito recorrentes no nosso cotidiano e muitas vezes a ciência por trás disso passa despercebida. Por isso hoje conversaremos sobre materiais impermeáveis, que não são uma novidade, mas são muito importantes para nós!

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Engenharia de materiais – onde estudar?

Você está pensando em fazer Engenharia de Materiais mas ainda não tem certeza? Você gostaria de saber mais sobre a profissão? Então confira nosso texto sobre o que fazem os Engenheiros de Materiais. O post de hoje, no entanto, é para todos aqueles que têm interesse em estudar Engenharia de Materiais mas ainda não sabem para onde ir. Confira a lista das principais universidades de Engenharia de Materiais existentes no Brasil, divididas de acordo com os estados em que estão localizadas, e escolha a opção mais perto da sua casa ou na cidade dos seus sonhos.

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Cientistas produzem material inspirado em teia de aranha

Aqui no blog já falamos sobre as teias de aranhas e porque elas são tão resistentes. Agora os cientistas descobriram como produzir uma versão artificial desse material, que poderá ajudar muito no desenvolvimento da robótica e da biotecnologia!

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Novo mineral brasileiro é descoberto

Estamos numa época que parece que nada mais pode ser descoberto de natural no nosso mundo, devido à grande quantidade de pesquisas já desenvolvidas. Porém isso não é realidade! Em 2014 foi encontrado um mineral nunca antes visto aqui mesmo no Brasil, na cidade Cajati (SP), chamado melcherite descoberto pelo engenheiro de minas, Luiz Alberto Dias Menezes Filho, e em 2015 foi caracterizado por professores e pesquisadores da USP.

O novo mineral foi encontrado numa cavidade, local que geralmente ficam os minerais mais raros, de uma rocha de carbonatito, que possui mais de 50% de minerais carbonáticos, como a calcita (CaCO3) e dolomita (CaMg(CO3)2).

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Melcherita. Foto: Acessoria de Comunicação do IFSC

Para caracterizar e analisar esse mineral, foram utilizadas as técnicas de difração de Raio-X e Espectroscopia Raman, obtendo informações químicas e estruturais do material. A última técnica citada utiliza as vibrações dos átomos e íons para distinguir os componentes, seria como se fosse uma digital dos materiais. Dessa maneira, foi revelado que a fórmula química desse material é Ba2Na2Mg[Nb6O19]·6H2O.

A Melcherite recebeu esse nome para homenagear um professor já falecido,  Geraldo Conrado Melcher (1924-2011), que chefiou o Departamento de Engenharia de Minas e Petróleo da Escola Politécnica (Poli) da USP. Ela é o segundo hexoniabato a ser descoberto no mundo e promete muito!

Na sua composição o nióbio é presente, o que origina octaedros na estrutura, que se unem e formam um super octaedro. Na figura abaixo tem-se um esboço de um octaédrico, onde os átomos estaria nos vértices.

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Esboço octaedro

Já existem estudos sobre aprisionar vírus nessas estruturas e substâncias químicas perigosas, como o gás de Sarin, utilizado em ataques na Síria. Além dessas, outras aplicações também serão estudadas para a melcherite ainda com auxílio de outros pesquisadores, até mesmo de outros países. A ideia é trocar os elementos da estrutura para observar a troca de propriedades físicas.

Segundo Marcelo Barbosa de Andrade, pesquisador responsável pelo Centro de Caracterização de Espécies Minerais (CCEM/IFSC), que participou dessa descoberta “A estrutura da melcherita é muito versátil. E até pouco tempo só havíamos encontrado essa estrutura em compostos produzidos em laboratório, e não na natureza”.

Então agora vamos esperar e ver os resultados incríveis que a melcherite poderá gerar!

Para escrever esse post utilizamos como referência:

USP – Descoberto novo mineral que pode inspirar novos materiais

Inovação Tecnológica – Descoberto no Brasil mineral “tecnologicamente fantástico”

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Ímãs sem terras raras: O material extraterrestre

Já pensou reduzir o tempo de produção de centenas de milhões de anos para apenas 300 horas? Foi isso que os cientistas japoneses fizeram com o ímã de ferro níquel que não possui terras raras. Esse material é proveniente do espaço e chegou na terra através de meteoritos, que possuíam pequenas quantidades dele. Obviamente sua extração é muito difícil, já que ainda não temos mineração espacial em larga escala, assim foi estudado como produzir esse material.

Os ímãs mais comuns são aqueles com terras raras. Metais de terras raras são os elementos que na tabela periódica fazem parte do grupo dos lantanídeos. E são os elementos destacados na tabela abaixo.

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Ímãs em geral podem ser divididos em:

Materiais magnéticos duros: Materiais que apresentam força magnética permanente.

Materiais magnéticos moles: São aqueles que apresentam força magnética apenas quando é aplicada um campo magnético.

Nesse caso, o ímã Fe-Ni é um material magnético duro e possui uma energia magnética máxima muito próxima da do melhor ímã duro já produzido. Muito bom, não?

Naturalmente, esse material é formado por um resfriamento muito lento, com a taxa de 1 Kelvin por milhões de anos e resulta na separação de duas fases, alfa (camacite) e gama (tenites) na interface de FeNi. É praticamente impossível obter as mesmas propriedades quando ele é produzido da forma artificial, isso porque a temperatura de transformação de ordem-desordem é muito baixa (320ºC). Os coeficientes de difusão do ferro e do níquel são muito baixos nessa temperatura e praticamente não ocorre nenhuma difusão, por isso que demora milhões de anos.

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Tenite

Desde 1960, quando foi descoberto esse material nos meteoros, muitas técnicas de produção foram estudadas e nenhuma obteve sucesso até então. O que foi descoberto é que se uma liga de FeNi puder ser feita no seu estado amorfo e sua temperatura de cristalização for próxima a da de transição ordem-desordem, o material pode ser feito artificialmente. Porém, geralmente a temperatura de cristalização dessas ligas é muito maior, por volta de 450ºC.

No trabalho realizado foi desenvolvida uma liga nanocristalina de FeSiBPCu. O estado inicial dessa liga é amorfo, mas cristaliza em nanocristais de α-Fe, abaixo de 400°C. Assim foram feitos os materiais magnéticos duros sem terras raras.

Essa pesquisa é muito importante, porque as pesquisas com materiais magnéticos duros estagnou há 30 anos atrás, quando foram descobertos os ímãs com terras raras.

E por que é melhor ter todo esse trabalho do que usar um ímã de terras raras?

O problema é que esses metais são caros, daqui alguns anos pode ocorrer a exaustão de recursos e grande parte da produção hoje está concentrada na China, o que dificulta a comercialização por causa do monopólio.

 

Referências:

Inovação tecnológica – Ímã extraterrestre sem terras raras

Makino, A. et al. Artificially produced rare-earth free cosmic magnet. Sci. Rep. 5, 16627; doi: 10.1038/srep16627 (2015).

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