Os 10 melhores cursos de engenharia de materiais fora do Brasil

Quando eu entrei na faculdade um dos objetivos que eu já tinha traçado era entrar em um programa para intercâmbio acadêmico, com o intuito de crescimento profissional e também pessoal. Sei que muitos estudantes também compartilham desse sonho comigo, por isso hoje listamos as melhores universidades que possuem o curso de engenharia de materiais fora do Brasil e suas respectivas áreas de pesquisa e desenvolvimento!

1. Massachusetts Institute of Technology (MIT) (EUA)

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O MIT é uma universidade particular americana e é a melhor universidade de engenharia de materiais do mundo. Entre as pesquisas desenvolvidas, estão nanomateriais transportadores de medicamentos para atacar cânceres, biomateriais (como implantes), estudos envolvendo análises de falhas (com foco em materiais nucleares) e também estudos sobre o impacto e ciclo de vida dos materiais. Você também pode ver essas e inúmeras outras pesquisas desenvolvidas no site do departamento do MIT.

2. Stanford University (EUA)

Situada na Califórnia, nos EUA, a Stanford conta com grupos de pesquisas focados em células solares e combustíveis, biomateriais, nanomateriais, materiais magnéticos e materiais voltados para aplicações eletrônicas. Ademais, a Stanford é conhecida por ter um ambiente muito empreendedor e formar as famosas Stanford Startups, exemplos de empresas formadas por ex alunos ou professores são Google, Nike e Yahoo!.

3. University of California, Berkeley (EUA)

A Berkeley também se encontra na Califórnia e possui temas de pesquisas muito parecidos com os da Stanford, pois trabalha também com biomateriais, materiais eletrônicos e materiais magnéticos. A universidade possui 72 prêmios Nobel e os professores descobriram 6 dos elementos da tabela periódica. Um ótimo portfólio, não é mesmo?

No blog já falamos sobre uma pesquisa dessa universidade sobre filmes poliméricos que mudam de cor quando dobrados (reveja aqui).

4. University of Cambridge (Inglaterra)

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Para quem gosta da Europa, uma ótima escolha é a Universidade de Cambridge na Inglaterra, que é a universidade que produziu mais vencedores do prêmio Nobel do mundo! As pesquisas na área de materiais estão voltadas para materiais nucleares, cerâmicas, compósitos, metalurgia, nitreto de gálio, entre outros.

5. Northwestern University (EUA)

Mais uma universidade americana na nossa lista que também trabalha com biomateriais, nanomateriais, materiais magnéticos e materiais eletrônicos. Além disso possui grupos de pesquisa em materiais cerâmicos, metálicos, poliméricos e compósitos.

Uma das pesquisas em desenvolvimento na Northwestern é com ligas com efeito de forma.

6. Imperial College London (Inglaterra)

Sediada em Londres, possui grande renome nas áreas de engenharia e pesquisa, na área de materiais tem um foco em simulação de materiais, grafeno, biocerâmicas, ligas para aplicação na indústria aeroespacial e nuclear, e nanotecnologia.

7. National University of Singapore (NUS) (Singapura)

É a maior e mais antiga universidade do país e possui pesquisas relacionadas com materiais magnéticos, células solares, biotecnologia e microscopia eletrônica. Foi nesta universidade que Guilhermino Fechine atuou como professor visitante durante todo o ano de 2013 e se aperfeiçoou na área de grafeno. Para quem não lembra, Guilhermino foi o primeiro engenheiro de materiais entrevistado pelo blog e atua como pesquisador no Centro de Pesquisa Avançadas em Grafeno e Nanomateriais (Mackgraphe) e como professor na Universidade Presbiteriana Mackenzie.

8. Nanyang Technological University, Singapore (NTU) (Singapura)

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A Nanyang Technological University é bem nova comparada com as outras universidades da lista, pois ela tem apenas 60 anos e é a maior universidade na área de pesquisa de Singapura. As pesquisas na área de materiais se concentram nas áreas de biomateriais, compósitos, materiais sustentáveis, nanomateriais e também softwares de simulação de materiais.

9. University of Oxford (Inglaterra)

A Oxford é a segunda universidade mais antiga da Europa e possui uma grande rivalidade com a de Cambridge, mas assim como ela possui investimentos voltados ao desenvolvimento de materiais nucleares. Além disso trabalha com polímeros, nanomateriais, modelagem computacional e supercondutores.

10. Georgia Institute of Technology (EUA)

Para fechar nossa lista temos mais uma instituição americana, onde são realizadas pesquisas com fibra de carbono, metamateriais, microeletrônicos, nanotubo de carbono e também nanomateriais.

Depois dessa lista, você já escolheu para onde quer ir?

Fonte: Top Universities

Dispositivos eletrônicos flexíveis a partir de nanotubos de carbono

Os dispositivos eletrônicos flexíveis vieram para revolucionar a tecnologia  e deixar os consumidores frenéticos, não é mesmo? Dispositivos com esta interessante característica são feitos através da substituição dos chips rígidos de silício por materiais flexíveis, tais como os nanotubos de carbono.

Os nanotubos de carbono são pertencentes à família dos fulerenos, que são formas alotrópicas do carbono (para saber mais sobre alotropia, clique aqui). Este material, como seu nome sugere, tem escala nanométrica e formato cilíndrico, apresentando a mais alta relação comprimento/diâmetro conhecida, que é próxima a 132.000.000. Os nanotubos têm uma parede composta por grafeno, podendo ser classificados como SWNT (single-walled nanotube) ou MWNT (multi-walled nanotube), como mostra a Figura 1. Os primeiros têm a parede composta por uma única folha de grafeno, enquanto os segundos são compostos por alguns tubos de grafeno concêntricos. Os nanotubos de carbono apresentam excelente condutividade térmica e propriedades mecânicas e elétricas elevadas, as quais são intrínsecas ao grafeno, como já mencionamos em outra publicação. Desse modo, esses filamentos ultrafinos têm resistência suficiente para suportar o desgaste e o dobramento, fenômenos a que os dispositivos flexíveis são comumente submetidos.

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Figura 1 – Nanotubos de carbono contendo a) uma parede de grafeno ou b) mais de um tubo de grafeno concêntrico. Adaptado de “Carbon Nanotube – Wikipedia”

Os SWNT são a classe de nanotubos utilizada para a fabricação de dispositivos eletrônicos flexíveis, considerando sua elevada mobilidade de portadores de carga, excelente flexibilidade e também sua facilidade em ser manufaturado por processos de custo não muito elevado, como por exemplo a impressão. No entanto, trabalhar com nanotubos é desafiador, considerando que estes materiais não são tão confiáveis quanto o silício no que diz respeito ao desempenho eletrônico, já que são menos tolerantes a oscilações de energia no circuito.  Além disso, consomem mais energia. Pensando nisso, pesquisadores da Universidade de Stanford estudaram uma maneira de melhorar as características eletrônicas dos nanotubos. Para isso, os pesquisadores doparam os filamentos de carbono com um aditivo denominado DMBI (dimetil-dihidro-benzimidazol) em locais específicos ao longo do circuito. Com isso, os cientistas conseguiram aumentar o efeito tipo N em nanotubos, que são semicondutores predominantemente de tipo P, e assim melhorar a eficiência energética e confiabilidade desses materiais para a aplicação. A Figura 2 mostra o circuito flexível desenvolvido pela equipe de Stanford.

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Figura 2 -Circuito flexível contendo nanotubos de carbono. Fonte: Bao Lab / Stanford Engineering

Ainda que plásticos como poliimida, poliéster condutor ou poli(éter-éter-cetona) sejam no período atual os principais materiais comercialmente utilizados para a fabricação de eletrônicos flexíveis, Bao, da equipe de Stanford, afirma que “os nanotubos oferecem os melhores atributos físicos e eletrônicos a longo prazo”. Assim, o pesquisador acredita que os SWNT venham a ser o futuro da eletrônica flexível, uma vez que têm melhor desempenho do que os plásticos.

Referências:

WANG, H. et al. Tuning the threshold voltage of carbon nanotube transistors by n-type molecular doping for robust and flexible complementary circuits. Proceedings of the National Academy of Sciences, v. 111, n. 13, p. 4776-4781, 2014;

Stanford engineers make flexible carbon nanotube circuits more reliable and efficient;

Carbon Nanotube.