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Projetos de Pesquisa

 

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Mauricio Guimaraes Bergerman

Engenharias

Engenharia de Minas
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  • desenvolvimento e validação de uma metodologia integrada e de baixo custo para a avaliação da aplicabilidade de pré-concentração e seus impactos na cominuição
  • O uso de operações mais complexas de cominuição e concentração de minerais tem crescido em função da queda dos teores e da maior complexidade dos minérios disponíveis. Uma alternativa para enfrentar a alta dos custos com a instalação e operação de usinas de beneficiamento mineral é a pré-concentração, usando-se métodos como peneiramento, separação magnética, densitária e sensores de alta tecnologia (ore sorters). Os benefícios gerados pelo emprego da pré-concentração são significativos, dentre os quais pode-se citar: o aumento da produção de metal contido no minério a ser processado em uma usina, e a redução dos custos com a disposição de rejeitos mais finos em barragens. Apesar dos diferentes benefícios que esta técnica pode trazer, a sua avaliação demanda uma massa significativa de minério, muitas vezes não disponíveis em etapas iniciais de um projeto. Além disso, impactos positivos significativos que podem ser observados na cominuição, como redução da tenacidade e abrasividade do minério que irá alimentar a usina, normalmente não são avaliados. O objetivo deste projeto de pesquisa é desenvolver e validar uma metodologia simplificada e de baixo custo com o propósito de avaliar a aplicabilidade de operações de pré-concentração e seus principais impactos no circuito de cominuição. Os ensaios laboratoriais em amostras coletadas em usinas do Brasil buscarão reproduzir as técnicas utilizadas industrialmente, em menor escala. Tendo em vista que a pré-concentração se baseia na heterogeneidade das amostras, entende-se que ensaios laboratoriais que permitam identificar propriedades diferenciadoras das partículas sejam um ótimo indicativo do resultado esperado industrialmente. Além disso, ensaios para avaliar a moabilidade e a abrasividade com a necessidade de pouca massa, desenvolvidos pelo grupo proponente, permitiram avaliar o impacto de tal operação na cominuição. Desta forma, espera-se fornecer mais subsídios à avaliação ecônomica das operações de pré-concentração.
  • Universidade de São Paulo - SP - Brasil
  • 07/12/2023-31/12/2026
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Maurício Mhirdaui Peres

Engenharias

Engenharia Mecânica
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  • aplicação de pulsos elétricos para o amaciamento via efeito eletroplástico no puncionamento de aços avançados de alta resistência (ahss)
  • Aços avançados de alta resistência (AHSS) para componentes estruturais de carrocerias automotivas possuem uma adequada relação entre resistência e massa que viabilizam veículos mais leves, menos poluentes e atendem às normas de segurança. Com uma combinação de matriz ferrítica (alta ductilidade) e um segundo constituinte de alta dureza (martensita, bainita ou ambas) disperso na matriz, são aplicados na conformação e estampagem de alta produção. Porém, defeitos como trincas nas bordas de corte podem ocorrer pelo segundo constituinte. Visando melhorar a conformabilidade e as imperfeições, será desenvolvido um procedimento tecnológico de amaciamento por efeito eletroplástico via pulsos elétricos (EP) para uma estampagem com menor carga, menos defeitos e maior capacidade de flangeamento, altamente relevante na aplicação industrial. Os EP também reduzem defeitos microestruturais em materiais deformados (autorreparo), beneficiando o aumento da vida útil. Tão importante quanto, evidências literárias mostram que o comportamento dúctil-frágil dos AHSS altera o mecanismo de deformação plástica de cisalhamento para maclação e clivagem, o qual será aplicado via puncionamento criogênico buscando a redução de defeitos nas bordas de corte que antecedem a estampagem. O desenvolvimento dos procedimentos e caracterizações dos AHSS no comportamento de amaciamento por efeito eletroplástico, autorreparo induzido por EP e a influência da temperatura nos mecanismos da deformação ao longo das bordas de corte durante a estampagem, ocorrerão de forma integrada com a empresa ArcelorMittal, parceira em desenvolvimentos correlatos nesta linha de pesquisa. As atividades envolvem a instrumentação e aplicação de uma fonte de corrente pulsada apropriada; o desenvolvimento de dispositivo para ensaios de tração em baixas temperaturas; a instrumentação de ferramental para estampagem de furo; e a modelagem computacional do comportamento mecânico dos AHSS durante o corte por puncionamento e estampagem.
  • Universidade Federal do Rio Grande do Norte - RN - Brasil
  • 11/12/2023-31/12/2026
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Mauricio Pietrocola Pinto de Oliveira

Ciências Humanas

Educação
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  • educação científica na sociedade de risco: os impactos da ciência e da tecnologia na produção das ameaças contemporâneas e o desenvolvimento de estratégias de ensino para lidar com cenários de incertezas
  • A sociedade atual é, cada vez mais, entendida a partir de seus fenômenos científicos e tecnológicos. Análises sociológicas defendem que a ciência e tecnologias ao mesmo tempo em que oferecem soluções, também contribuem com novas incertezas, produzindo uma Sociedade de Risco. Nessa problemática, a educação científica desempenha um papel importante, pois a participação cidadã em uma sociedade que produz seus próprios problemas requer a capacidade de seus cidadãos em avaliar os riscos e tomar decisões, especialmente em cenários nos quais discursos de contestação à ciência ganham espaço. Neste projeto, visamos abordar dois problemas importantes da educação científica numa Sociedade de Risco: i) quais os conteúdos científicos e as situações de ensino-aprendizagem oferecem meios de desenvolver a capacidade de perceber, avaliar e tomar decisões face aos riscos; ii) como formar os professores para implementarem situações de ensino-aprendizagem que tratem do par risco-confiança e envolvam situações de riscos e suas incertezas características. Entendemos que a educação científica, ao trabalhar com riscos e incertezas, pode proporcionar um ensino mais amplo e orientado à formação cidadã e à tomada de decisão a partir de dados e evidências frente a problemas reais como a emergência climática, a indústria 4.0, as pandemias. Essa perspectiva pode impactar positivamente a percepção da população acerca dos benefícios e malefícios da produção científica, ajudando a posicionar o papel da ciência e da tecnologia atualmente. A estratégia metodológica busca investigar nos alunos da educação básica a percepção de risco e a tomada de decisão a partir da noção de percepção ampliada do risco. Propomos a produção de inovações curriculares ancoradas à sala de aula e advindas de metodologias qualitativas da Pesquisa Baseada em Design e quantitativas como a Ciência das Redes Complexas, tratando dos limites e das possibilidades de ensinar conceitos e procedimentos sobre riscos e incertezas.
  • Universidade de São Paulo - SP - Brasil
  • 15/12/2022-28/02/2026
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Maurício Ribeiro Baldan

Engenharias

Engenharia Aeroespacial
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  • produção, síntese e desenvolvimento de materiais avançados para o controle de interferência eletromagnética
  • Esse projeto se caracteriza pela união de competências entre o setor produtivo representado pelas empresas Alltec e CWS e o INPE na produção, síntese e caracterização de materiais aplicados ao setor aeronáutico com ênfase em materiais para o controle de interferência eletromagnética. Visando o desenvolvimento de um projeto conjunto com a iniciativa privada o projeto apresenta três pilares básicos, a saber, 1) a deposição de um Material Absorvedor de Radiação Eletromagnética (MARE) sobre superfície metálica, 2) deposição de MARE sobre materiais compósitos em parceria com a empresa Alltec, 3) Material transparente, radomes, visando proteção de antenas em sistemas embarcados e não embarcados. E ainda o desenvolvimento de metodologia computacional para simular diferentes espessuras e mitigar o efeito da massa em estruturas aeronáuticas. Essa parte do projeto será realizada em parceria com a empresa CWS. Para o desenvolvimento de um MARE, diversos materiais serão objeto de estudos. Podemos destacar os materiais carbonosos, como nanotubos de carbono, espuma de carbono, grafeno, grafite expandido entre outros. Cerâmicas e Ferritas também serão avaliadas como possíveis materiais a serem aplicados como MARE. Individualmente ou combinados os materiais que apresentarem uma perda por reflexão menor -10dB e com ampla janela de absorção, maior que 2Ghz poderão ser avaliados sobre a superfície metálica e sobre um compósito estrutural. A longo do desenvolvimento desse projeto também serão avaliados materiais com baixa tangente de perda menor que 0,0001 visando aplicações em radomes. Esse estudo também será em parceria com a Alltec e as simulações serão desenvolvidas pela empresa CWS. Os materiais depositados serão testados em um ambiente de macrogravidade combinados com temperatura para verificar se há alteração nas propriedade de adesão sobre essas superfícies sem alteração das propriedades eletromagnéticas.Cabe destaca que ensaios tribológicos e mecânicos tb serão avaliados.
  • Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - SP - Brasil
  • 05/12/2022-31/12/2025
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Mauricio Roberto Bomio Delmonte

Ciências Exatas e da Terra

Química
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  • desenvolvimento de materiais catódicos para aplicações em baterias de íons sódio
  • Para uma expansão das tecnologias sustentáveis, o armazenamento eficiente de energia proveniente das fontes renováveis, requer um maior investimento em pesquisa e inovação em infraestrutura, na quais as baterias recarregáveis são tecnologias-chave da transição energética. As baterias de íons de lítio (BIL) são unanimidade em todos os dispositivos eletrônicos portáteis e veículos elétricos. Por outro lado, as baterias de íons de sódio (BIS), que possuem uma configuração semelhante as BIL, são alternativas ideais para armazenamento de energia em sistemas larga escala. As vantagens das BIS são que o sódio é um recurso abundante e os materiais catódicos podem ser fabricados com apenas metais de transição baratos. Os óxidos lamelares de sódio e metais de transição (NaxTMO2, TM=metal/s de transição), em especial o Na2/3Ni1/3Mn2/3O2, representam uma família importante de materiais catódicos com potencial para reduzir custos, aumentar a densidade de energia, elevar número de ciclos e melhorar a segurança das BiS. No entanto, esses materiais enfrentam vários desafios a serem superados, incluindo irreversibilidade por transformações de fase durante o ciclo, baixa estabilidade do ar, mecanismos complexos de compensação de carga e decomposição do eletrólito. Dentre os efeitos adversos, o mais deletério a bateria é a coexistência das fases P2(prismática) e O3(octaédrica), as quais reduzem a capacidade das BIS limitando sua aplicabilidade. Dentre as estratégias utilizadas para superar as desvantagens dessa classe de materiais, é a limitação da janela de voltagem a 4V, reduzindo a capacidade específica e a introdução de coatings de superfície, como Al2O3, NaPO3 e C que tem apontado como uma solução viável e eficaz na mitigação das desvantagens descritas. Neste projeto,pretende-se investigar a influência de coatings de NaNbO3 depositados sob a estrutura P2-Na2/3Ni1/3Mn2/3O2 para obtenção de materiais catódicos com elevada capacidade, como também elevar a janela de voltagem a 4,5V
  • Universidade Federal do Rio Grande do Norte - RN - Brasil
  • 05/12/2023-31/12/2026
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