# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Automotivo 06/05/20 Comando de válvulas de plástico torna carros mais leves e silenciosos
O plástico escolhido é conhecido como "polímero termoendurecível", devidamente reforçado com fibras de carbono, vidro ou aramida.
Plástico nos motores de carros

Engenheiros alemães criaram um comando de válvulas - também conhecido como árvore de comandos - inteiramente de plástico.

O comando de válvulas é um eixo dotado de saliências, cada uma controlando a abertura e fechamento de uma válvula de admissão ou exaustão, responsáveis, respectivamente, pela entrada da mistura ar-combustível na câmara do pistão e pela eliminação dos gases após a queima. Esta é uma das peças mais críticas para o aumento da eficiência de um motor a combustão.

A adoção dos plásticos nos carros não se fez por acaso: eles são mais leves, reduzindo o consumo de combustível, são mais baratos e é mais fácil e rápido fabricar peças de plástico do que peças metálicas - peças de alumínio, por exemplo, requerem um sobretrabalho significativo após a injeção ou moldagem.

Mas o motor a combustão tem sido um campo onde os plásticos não avançaram muito, com o calor e o desgaste representando entraves significativos - a história é outra no campo dos carros elétricos, com os motores de plástico já despontando como uma alternativa promissora.

A equipe superou esse desafio escolhendo um plástico conhecido como "polímero termoendurecível", devidamente reforçado com fibras de carbono, vidro ou aramida. O resultado é um material quimicamente resistente, capaz de suportar elevadas temperaturas e resistir a grandes esforços mecânicos.

"O módulo da árvore de comando fica localizado no cabeçote, então normalmente ele fica no espaço superior do motor. Aqui, faz especialmente sentido reduzir o peso, pois isso também contribui para diminuir o centro de gravidade do veículo," disse Thomas Sorg, do Instituto Fraunhofer de Tecnologia Química, na Alemanha.

Comando de válvulas de plástico

A equipe construiu o comando de válvulas de plástico na forma de um módulo monolítico, o que significa que até os rolamentos estão integrados - em outras palavras, ele é fabricado como uma peça única, reduzindo assim o tempo de montagem na fábrica de motores.

Os testes em bancada, com o motor funcionando por 600 horas, mostrou como ganho adicional uma significativa redução no ruído emitido pelo motor.

"Nós podemos produzir módulos de comando de válvulas de polímero termoendurecido com muito mais facilidade do que seus equivalentes de metal leve [alumínio], e podemos fazê-lo economicamente em um processo de moldagem por injeção," enfatizou Sorg. "Embora a rigidez do polímero termoendurecido seja apenas um quarto da do alumínio, cuidados no projeto nos permitiram atender à deformação máxima permitida."

Embora a tecnologia pareça ter chegado tarde, tendo em vista a acelerada adoção dos carros elétricos, a substituição dos metais por polímeros pode dar uma sobrevida aos motores a combustão.

Fonte: CIMM

Compartilhe

# data[].attributes.attachment_link.title
Comando de válvulas de plástico torna carros mais leves e silenciosos

# data[].attributes.attachment_link.description
Automotivo 06/05/20 Comando de válvulas de plástico torna carros mais leves e silenciosos O plástico escolhido é conhecido como "polímero termoendurecível", devidamente reforçado com fibras de carbono, vidro ou aramida. Engenheiros alemães criaram um comando de válvulas - também conhecido como árvore de comandos - inteiramente de plástico.

# data[].attributes.body
Modelo para edição já formatado, para elaboração de trabalho de Situação de Aprendizagem (colaborou Rosielly Cristina Ferreira de Mattos Braz)

# data[].attributes.attachment_link.title
Sandvik Coromant - manufacturing tools & machining solutions

# data[].attributes.attachment_link.description
Part of global industrial engineering group Sandvik, Sandvik Coromant is at the forefront of manufacturing tools, machining solutions and metal cutting knowledge.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Pesquisadores nos Estados Unidos criaram um material ultra-resistente, o suficiente para arranhar um diamante, que pode ser fabricado de forma fácil e barata. O diamante é o material natural mais resistente conhecido, apesar de já existirem estruturas sintetizadas capazes de rivalizar com sua dureza. Porém, elas geralmente são muito caras, por terem de ser submetidas a altas pressões. O novo material foi feito sem precisar dessas condições, e poderá ser utilizado para cortar aço sem criar reações químicas, como acontece com o diamante.

A novidade é feita dos elementos químicos rênio e boro, e é parecida estruturalmente tanto com um metal quanto com um cristal. "Nós queríamos facilitar a forma como materiais super-resistentes são feitos", explicou a "New Scientist" Sarah Tolbert, da Universidade da Califórnia em Los Angeles, que desenvolveu com Richard Kaner e outros colegas a nova abordagem.

Metais são difíceis de serem comprimidos, pois seus átomos carregam camadas densas de elétrons que repelem os átomos vizinhos. Por outro lado, os átomos de cristais firmes, como o diamante, têm ligações em direções bastante rígidas, tornando-os fortes e regulars, impedindo que sejam entortados, curvados ou quebrados.

A equipe encontrou uma maneira de incorporar as duas propriedades. Eles combinaram o rênio, um metal difícil de ser comprimido, com o boro, que forma ligações fortes com o rênio, para criar um material altamente resistente à compressão, e também com uma rígida ligação interna.

Para isso, os pesquisadores aqueceram e misturaram os elementos, adicionando uma grande corrente elétrica na mistura. Isso rapidamente os derreteu, formando algo regular, brilhante como metal, e também muito rígido. Sem a necessidade de submissão a altas pressões, a equipe acredita que o barateamento e facilitação da criação de materiais resistentes pode levar, em breve, ao surgimento de diversas novas abordagens.

# data[].attributes.attachment_link.description
Pesquisadores nos Estados Unidos criaram um material ultra-resistente, o suficiente para arranhar um diamante, que pode ser fabricado de forma fácil e barata. O diamante é o material natural mais resistente conhecido, apesar de já existirem estruturas sintetizadas capazes de rivalizar com sua dureza.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Os seis materiais "milagrosos" a seguir podem estar em breve a caminho de sua casa, escritório ou carro. Dina Spector, num artigo para o Business Insider, apresentou recentemente os seis materiais mais promissores da atualidade. Até agora suas potenciais aplicações têm apenas arranhado a superfície, mas suas possibilidades de uso são virtualmente infinitas.

Os cientistas procuram constantemente por materiais mais leves, resistentes e eficientes energeticamente. A seguir, um olhar sobre alguns dos materiais que transformação o modo como construiremos as coisas no futuro.
Grafeno é extremamente fino e forte.
O que é: O grafeno é uma substância feita de carbono puro. O carbono está arranjado num padrão hexagonal numa folha de um átomo de espessura. Outra maneira de pensar no grafeno: cada vez que escrevemos com grafite estamos basicamente criando camadas de grafeno.

O que o torna único: O grafeno tem sido chamado de um "material milagroso" porque é fino, resistente, flexível, conduz eletricidade e é quase transparente. Suas aplicações potenciais são praticamente ilimitadas. Pesquisadores do grafeno ganharam o Prêmio Nobel de Física em 2010 pelo desenvolvimento do material e agora você pode até mesmo fazê-lo em sua cozinha.

Usos sugeridos: Células solares, telas sensíveis ao toque (touchscreens), telas de cristal líquido, tecnologia de dessalinização, materiais aeroespaciais, transistores mais eficientes, sensores químicos que podem detectar explosivos.
Um material à prova de água expele as gotas.
O que é: Uma superfície texturizada com cones extremamente minúsculos repele as gotas de água. A superfície super-hidrofóbica, criada por uma equipe do Laboratório de Brookhaven, em Nova Iorque, é diferente de outros materiais resistentes à água, pois pode resistir a condições extremas de temperatura, pressão e umidade.

O que o torna único: Estas superfícies não só não se molham, mas ficam mais limpas uma vez que as gotas de água levam a sujeira com elas (imita as propriedades de auto-limpeza da natureza). O material pode ser útil para a prevenção de formação de gelo ou acúmulo de algas, ou mesmo como um revestimento anti-bacteriano.

Usos sugeridos: Revestimento de cascos de barcos, peças de carro, dispositivos médicos, pára-brisas de carros e aviões, geradores de energia de turbinas a vapor.
Aerografite é 75 vezes mais leve que o isopor.
O que é: Aerografite, criado por pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Hamburgo em 2012, é feito a partir de redes de tubos ocos de carbono. É de cor preta (absorve os raios de luz quase completamente), estável à temperatura ambiente e é capaz de conduzir a eletricidade. O material é muito resistente e também flexível.

O que o torna único: O material pode ser compactado em um espaço de 95% de sua área normal e, em seguida, voltar à sua forma original, sem sofrer danos. A tensão faz com que o material fique ainda mais resistente. Isto é único, uma vez que a maioria dos materiais leves podem ser comprimidos, mas não suportam a tensão. O material também pode suportar uma grandes vibrações, o que significa que ele pode ser usado em aviões e satélites.

Usos sugeridos: Baterias mais leves para carros elétricos e bicicletas, sistemas de purificação de ar e água mais eficientes, aviação e satélites.
Um material ultra-fino oferece proteção contra objetos em alta velocidade.
O que é: Um material super-fino criado por pesquisadores da Universidade de Rice e pelo MIT pode parar um projétil em movimento, como um bala disparada por uma arma de fogo, por exemplo. O material, feito de camadas alternadas de borracha e vidro, de apenas 20 nanômetros de espessura cada, é bom para dispersar energia. Após ser atingido por pequenos estilhaços de vidro, o material de poliuretano complexo não apenas parou os fragmentos, mas também os selou, fazendo parecer que nenhum dano tinha sido causado.

O que o torna único: Quando atingido, o material se derrete em líquido para absorver a energia e então rapidamente endurece para fechar a passagem do projétil. "Não há nenhum dano macroscópico," o pesquisador Ned Thomas explica. "Você ainda pode ver através dele. Este seria um grande material de pára-brisa à prova de balas."

Usos sugeridos: Proteção para os satélites contra meteoros e outros detritos espaciais, lâminas de turbinas de aviões mais resistentes, armadura mais resistentes e leves para soldados e policiais.

Bactérias vivas são usadas para fazer a auto-cura do concreto.
O que é: O concreto é um material de construção popular, mas é vulnerável a rachaduras. Água e cloreto de sal do gelo pode infiltrar-se em fissuras pré-existentes e torná-las maiores. Com o tempo, isto pode tornar-se um problema perigoso (e caro). A auto-cura de concreto, desenvolvida por cientistas da Universidade de Delft, na Holanda, usa bactérias vivas - misturadas no concreto antes de ser derramado - para selar essas fraturas.

O que o torna único: Quando a água entra nas rachaduras, as bactérias são ativadas e produzem um componente em calcário chamado calcita, que preenche completamente a rachadura. Os pesquisadores ainda estão realizando testes ao ar livre para ver se este concreto pode realmente ser colocado em uso.

Usos sugeridos: Calçadas, fundações e outras estruturas arquitetônicas.
Um material semelhante ao osso que é menos denso que a água e mais resistente do que alguns tipos de aço.
Jens Bauer, no Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, desenvolveu recentemente um material estruturado em forma de favo de mel que é menos denso do que a água, mas tão forte como alguns tipos de aço.

"Os novos materiais de construção leve se assemelham à estrutura de uma casa enxaimel com suportes horizontais, verticais e diagonais", disse o pesquisador Jens Bauer.

As amostras dos pesquisadores "continham de 45% a 90% por cento de ar, tornando-as extremamente leves e ao mesmo tempo resistentes a mais de 46.000 libras por polegada quadrada de pressão", de acordo com Txchnologist.

O que o torna único: Mesmo que objetos feitos com este material só possam ser fabricados na escala micro, esta é a primeira vez que os cientistas foram capazes de produzir um material que ultrapassou "a relação resistência-peso de todos os materiais de engenharia, com uma densidade inferior a 1000 kg/m³", escreveram os autores em um artigo.

Usos sugeridos: Isolamento, amortecedores, filtros na indústria química.

Este texto, de Dina Spector, foi originalmente publicado no Business Insider. Confira outros textos no Business Insider, tais como:

Interessado em mais de Materiais? Confira nosso novo Catálogo de Produtos.

# data[].attributes.attachment_link.title
Seis materiais "milagrosos" que estão transformando a indústria

# data[].attributes.attachment_link.description
Os seis materiais "milagrosos" a seguir podem estar em breve a caminho de sua casa, escritório ou carro. Dina Spector, num artigo para o Business Insider, apresentou recentemente os seis materiais mais promissores da atualidade. Até agora suas potenciais aplicações têm apenas arranhado a superfície, mas suas possibilidades de uso são virtualmente infinitas.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Cientistas de Universidade de Maryland, nos Estados Unidos, desenvolveram um processo que torna a madeira muito mais densa do que ela é. Os resultados divulgados na Nature indicam que o processo final entrega uma super madeira, mais resistente e leve que o aço.

Para chegar ao resultado, a equipe ferveu a madeira em uma mistura de sulfato de sódio e hidróxido de sódio para quebrar as ligações naturais das células da planta. Após esse processo, a madeira é aquecida e comprimida para "um colapso total das paredes das células e uma completa densificação da madeira natural", dizem os pesquisadores.

O principal desafio agora é a criação em massa da super madeira

Em comparação, o novo material é 10 vezes mais forte e até 20 vezes mais rígido do que a madeira comum. Além disso, ela é menos propensa a absorver água e ao inchaço, tornando a super madeira ótima para a construção de casas e outras edificações.

Outro ponto interessante da descoberta? A super madeira consegue parar projéteis disparados por armas de fogo. Como nota o BGR, se comparada com o Kevlar [material usado em coletes à prova de bala], a super madeira oferece uma proteção um pouco inferior com a mesma densidade - ou seja: o custo é o interessante aqui, já que ela custa uma fração do valor do Kevlar.

O principal desafio agora é a criação em massa da super madeira. Qualquer novidade, você saberá aqui mesmo no TecMundo.

Cupons de desconto TecMundo:

# data[].attributes.attachment_link.title
Cientistas criam a Super Madeira: mais resistente e mais leve que aço

# data[].attributes.attachment_link.description
Cientistas de Universidade de Maryland, nos Estados Unidos, desenvolveram um processo que torna a madeira muito mais densa do que ela é. Os resultados divulgados na Nature indicam que o processo final entrega uma super madeira, mais resistente e l...

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Cientistas do MIT anunciaram a criação de um material extremamente leve e resistente. Ele é feito usando grafeno e tem resistência 10 vezes maior do que o aço.

Com aparência esponjosa, ele é produzido a partir da compressão e fusão de grafeno-uma forma de carbono de apenas duas dimensões e grande resistência. Devido à sua configuração, é difícil usar o grafeno na produção de objetos. O novo material promete popularizar o seu uso em funções práticas.

A descoberta, no entanto, se baseia mais nas formas geométricas usadas. "Você pode substituir o material em si por qualquer outro", diz em comunicado no site do MIT Markus Buehler, chefe do departamento de engenharia civil e ambiental da instituição. "A geometria é o fator dominante. É algo que tem potencial para transformar muitas coisas."

Apesar de ser 10 vezes mais resistente do que o aço, o novo material tem apenas 5% da sua densidade-resultando em objetos e partes mais mais leves do que os equivalentes construídos com aço.

A expectativa é que materiais criados usando essa tecnologia sejam usados na criação de aviões, grandes construções e carros. Com as formas geométricas, os materiais passam a suportar muito mais pressão-fazendo da descoberta importantes nos setores comentados acima.

A descoberta foi publicada pelos pesquisadores no periódico científico Science Advances. O site Fast Company Design já sonha com o uso do material. Uma das possibilidades levantadas por eles é que a leveza e resistência serão essenciais no desenvolvimento de tecnologias para exploração espacial.

Assista abaixo a um vídeos (em inglês) sobre a descoberta.
Este conteúdo foi originalmente publicado em Exame.com

Tudo sobre Estudos e pesquisas Sustentabilidade

# data[].attributes.attachment_link.title
Cientistas criam material 10 vezes mais resistente que o aço

# data[].attributes.attachment_link.description
Cientistas do MIT anunciaram a criação de um material extremamente leve e resistente. Ele é feito usando grafeno e tem resistência 10 vezes maior do que o aço. Com aparência esponjosa, ele é produzido a partir da compressão e fusão de grafeno-uma forma de carbono de apenas duas dimensões e grande resistência.

# data[].attributes.headline
Estudo de Caso - Definição e Métodos de Aplicação

# data[].attributes.subject
Estudo de Caso - Definição e Métodos de Aplicação

# data[].attributes.body
Material de Apoio baseado na elaboração e métodos para aplicação de Estudo de  Caso