Teses em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia (Doutorado) - PRODERNA/ITEC

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/4045

O Doutorado Acadêmico inicou-se em 2006 e pertence ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia (PRODERNA) do Instituto de Tecnologia da UFPA (ITEC) da Universidade Federal do Pará (UFPA).

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Acesso aberto (Open Access)
Modelo da dinâmica de crescimento de glioma em meio anisotrópico – influência das interações entre células proliferantes, quiescentes, necróticas e nutrientes no microambiente.
(Universidade Federal do Pará, 2025-07-09) BORGES, Kalysta de Oliveira Resende; QUARESMA, João Nazareno Nonato; http://lattes.cnpq.br/7826389991864785; MACEDO, Emanuel Negrão; http://lattes.cnpq.br/8718370108324505; VIEGAS, Bruno Marques; DIAS, Ronivaldo Lameira; LIMA, João Alves de; http://lattes.cnpq.br/1196600058247902; http://lattes.cnpq.br/1467586449973313
O câncer é o principal problema de saúde pública no mundo. São estimados, pela IARC, que 20 milhões de novos casos e 9,7 milhões de mortes por câncer tenham ocorrido no mundo em 2022. Os gliomas são tumores cerebrais primários originados no parênquima cerebral conhecidos por seu comportamento agressivo e difusivo. A definição do diagnóstico dos gliomas do adulto é baseada na anatomia patológica que consta de análise morfológica (tipo celular, anaplasia, vascularização, presença de necrose e atividade mitótica) e análise imuno-histoquímica (GFAP, AE1/AE3, IDH1, ATRX, p53, Ki67, H3K27M, H3G34 e H3K27me) além de análise molecular. O tratamento é multimodal e envolve cirurgia, radioterapia e quimioterapia sistêmica. Este estudo propõe e valida um modelo matemático baseado em equações diferenciais parciais (EDPs) para descrever a dinâmica espaço-temporal do crescimento e da dispersão dos gliomas, considerando interações celulares, limitações nutricionais e anisotropia tecidual. A modelagem foi implementada no software Wolfram Mathematica, utilizando os métodos NDSolve e NIntegrate, e incorporou parâmetros críticos como capacidade de carga, taxas de proliferação, quiescência e morte celular, além de coeficientes de difusão específicos para substância branca e cinzenta. Os resultados demonstraram que a evolução tumoral é fortemente modulada pela disponibilidade de nutrientes e pela estrutura do microambiente tumoral. Células gliais e quiescentes concentram-se no centro tumoral, enquanto a dispersão periférica é limitada por barreiras físico-químicas. A taxa de mortalidade celular e o coeficiente de difusão mostraram-se determinantes para a configuração espacial do tumor, refletindo padrões semelhantes aos observados clinicamente, como zonas centrais de hipoxia e necrose. A análise paramétrica evidenciou alta sensibilidade do modelo às variações nos parâmetros biológicos, reforçando sua robustez. O modelo validado apresenta forte potencial clínico e computacional, oferecendo uma ferramenta preditiva para a compreensão da progressão tumoral e o desenvolvimento de estratégias terapêuticas personalizadas. Ao integrar aspectos biológicos e físico-químicos regionais, esta abordagem contribui para a ciência translacional em neuro-oncologia e alinha-se aos ODS da ONU, especialmente no que tange à saúde e bem-estar (ODS 3) e à inovação em pesquisa biomédica (ODS 9).
Acesso aberto (Open Access)
Síntese e caracterização de M2+NBb2O6 (M2+ = Mg, Ca, Sr, Ba) com estrutura tipo perovskita, obtidos por moagem de alta energia e com potencial para aplicação como eletrólito sólido em dispositivos de armazenamento de energia e sensores eletroquímicos
(Universidade Federal do Pará, 2025-10-03) NASCIMENTO, José Fábio de Lima; NOBRE, Francisco Xavier; http://lattes.cnpq.br/0241423062695352; https://orcid.org/0000-0002-0883-3651; QUARESMA, João Nazareno Nonato; http://lattes.cnpq.br/7826389991864785; https://orcid.org/0000-0001-9365-7498; MACÊDO, Emanuel Negrão; SOUZA, José Antonio da Silva; VIEGAS, Bruno Marques; BRITO, Walter Ricardo; ANGLADA RIVERA, José; http://lattes.cnpq.br/8718370108324505; http://lattes.cnpq.br/6157348947425968; http://lattes.cnpq.br/1196600058247902; http://lattes.cnpq.br/0146388169116307; http://lattes.cnpq.br/4199176882377088; https://orcid.org/0000-0002-2768-652X; https://orcid.org/0000-0002-6493-0237; https://orcid.org/0000-0002-6709-6794
A demanda energética e os impactos ambientais do petróleo impulsionam a busca por alternativas economicamente e ecologicamente viáveis, mas que dependem de sistemas de armazenamento eficazes. Baterias e supercapacitores têm se destacado nesse contexto, sobretudo em regiões remotas como comunidades ribeirinhas do Amazonas. O eletrólito são elementos fundamentais neste tipo de dispositivos. Eletrólitos sólidos têm ganhado destaque por sua segurança e estabilidade, embora ainda enfrentem desafios relacionados à condutividade iônica, fabricação e custo. Nesse cenário, estruturas tipo perovskita, especialmente à base de nióbio, mostram-se promissoras, embora pouco exploradas para essa finalidade. Este estudo apresenta a síntese de niobatos de metais alcalinos terrosos (MgNb2O6, CaNb2O6, SrNb2O6 e BaNb2O6) por moagem de alta energia, com potencial aplicação como eletrólitos sólidos. Análises por difração de raios X, refinamento de Rietveld e espectroscopia Raman, confirmam a predominância da fase cristalina desejada nas amostras após 3 horas de síntese. A análise estrutural e eletroquímicas revelaram tamanho de cristalito entre 11 e 47nm, bandgaps óptico entre 2,71 e 3,45eV e condutividade iónica entre 1,96x10-6 e 2,84x10-5 S/cm. A morfologia revela a obtenção de aglomerados de partículas irregulares que variam entre as escalas sub-micrométrica e micrométrica. Técnicas termogravimétricas revelaram uma faixa de temperatura de recristalização das amostras entre 400 e 700°C, com estabilidade estrututural. A abordagem adotada demonstrou ser eficiente para a obtenção dos niobatos com potencial para aplicação como eletrólitos em baterias, supercapacitores e sensores eletroquímicos. Neste trabalho, os niobatos sintetizados são explorados especificamente como sensores para a detecção dos íons de chumbo (Pb²⁺) e cádmio (Cd²⁺).
Acesso aberto (Open Access)
Análise de vibrações mecânicas em estruturas esbeltas e flexíveis, como cordas e vigas, sujeitas à movimentação axial utilizando a técnica da transformada integral generalizada
(Universidade Federal do Pará, 2024-05-28) PORFÍRIO, Rogilson Nazaré da Silva; MACÊDO, Emanuel Negrão; http://lattes.cnpq.br/8718370108324505; QUARESMA, João Nazareno Nonato; http://lattes.cnpq.br/7826389991864785; https://orcid.org/0000-0001-9365-7498
A análise dinâmica das vibrações em estruturas flexíveis é de extrema importância na engenharia e representa um desafio significativo para sua resolução. Este estudo tem como objetivo investigar estruturas esbeltas e flexíveis, como cordas e vigas, que oscilam em apoios do tipo engastado-engastado e engastado-massa concentrada, os quais determinam as condições de contorno do problema em análise. Utilizando a Técnica da Transformada Integral Generalizada (GITT), para converter a equação diferencial parcial desenvolvida nessa pesquisa pelo método de Hamilton em uma equação diferencial ordinária, otimiza o processo numérico e controla eficientemente o erro relativo dos cálculos. Neste estudo, desenvolveu-se e aplicou-se um método inovador que trata as condições de contorno sem recorrer ao uso de filtros para homogeneizar a equação. A metodologia de cálculo estabelecida foi implementada em Fortran, utilizando a sub-rotina DIVPAG da IMSL. Uma análise abrangente da convergência e estabilidade do método foi conduzida, considerando o comportamento de quatro modelos de cordas e dois modelos de vigas como referência. A validação do método abordou aspectos funcionais, como deslocamento transversal, velocidades do sistema, frequências e amortecimento, comparando os resultados obtidos pela GITT com outros estudos anteriores que empregaram as mesmas condições de simulação. Os resultados foram satisfatórios, evidenciando a relevância da aplicação dessa técnica de análise. Além disso, avaliou-se a aplicabilidade do método em diferentes configurações vibracionais de cada modelo, demonstrando seu grande potencial como uma solução para problemas envolvendo as estruturas analisadas. Portanto, este estudo representa uma contribuição significativa para o avanço do conhecimento na modelagem dinâmica de estruturas esbeltas e flexíveis e destacar a influência das condições de contorno nas características vibracionais dessas estruturas. Além disso, introduz uma metodologia inovadora ao tratar as condições de contorno sem o uso de filtros, ampliando as possibilidades de análise e compreensão desse campo específico da engenharia.
Acesso aberto (Open Access)
Análise do escoamento magnetohidrodinâmico micropolar de sangue e da captura magnética de nanopartículas em vasos sanguíneos
(Universidade Federal do Pará, 2025-05-09) PONTES, Fábio de Andrade; MIYAGAWA, Helder Kiyoshi; http://lattes.cnpq.br/5848592858919971; MACÊDO, Emanuel Negrão; http://lattes.cnpq.br/8718370108324505
O objetivo do presente trabalho é analisar numericamente o escoamento pulsátil magnetohidrodinâmico bidimensional transiente de sangue micropolar considerando as transferências de calor, massa e quantidade de movimento através de um vaso sanguíneo na presença de campo magnético aplicado na região de uma estenose simétrica. O escoamento é considerado laminar e incompressível e as nanopartículas magnéticas são injetadas no vaso sanguíneo e capturadas pela ação do campo magnético na estenose. O Método das Linhas (MOL) foi aplicado na discretização espacial da variável radial do modelo original 2Dtransiente transformando-o em um sistema de EDPs 1D-transientes, o qual foi resolvido numericamente pela subrotina NDSolve do software Mathematica 13.1. Os resultados do MOL convergido são verificados com os resultados gerados pela subrotina NDSolve aplicada diretamente no modelo original 2D-transiente e ambas são também comparadas com uma solução analítica obtida para o caso limite, obtendo uma boa concordância entre elas. São estudados os efeitos de parâmetros do modelo físico como os números de Lewis, Hartmann e Womersley, a constante cinética de morte de nanopartículas e o número de Biot de massa. Os resultados evidenciam que na estenose o escoamento é desacelerado devido ao campo magnético, bem como a microrrotação. O campo de fração de nanopartículas também é afetado pela presença do campo magnético, sendo a concentração aumentada na região da estenose. A velocidade e a microrrotação médias aumentam na estenose devido ao estreitamento do lúmen arterial. A temperatura e fração volumétrica de nanopartículas médias também são elevadas na região estenótica devido à ação do campo magnético.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo das ftalocianinas metálicas na adsorção de gases do efeito estufa e poluentes utilizando docagem molecular
(Universidade Federal do Pará, 2025-04-30) SOUSA, José Antonio Ferreira de; OLIVEIRA, Mozaniel Santana de; http://lattes.cnpq.br/0810227136654245; CHAVES NETO, Antonio Maia de Jesus; http://lattes.cnpq.br/3507474637884699
A poluição atmosférica, impulsionada pela emissão de gases tóxicos, representa um desafio ambiental e de saúde pública. Este trabalho investiga a aplicação de ftalocianinas (Pc) e ftalocianinas metálicas (MPc) de ferro (FePc), cobalto (CoPc), cobre (CuPc), zinco (ZnPc) e titânio (TiPc) visando sua aplicação na captura de gases como dióxido de carbono (CO₂), monóxido de carbono (CO), amônia (NH₃), cianeto de hidrogênio (HCN), sulfeto de hidrogênio (H₂S) e de compostos aromáticos como o benzeno (C₆H₆). O Autodock Vina 1.2.0 e o Gaussian 09W foram os softwares empregados na técnica de docagem molecular para investigar as interações. O Gaussian 09W permitiu o ajuste nas posições dos átomos para minimizar a anergia total da interação e a construção dos modelos. O Autodock Vina 1.2.0 possibilitou calcular o modo de ligação mais favorável entre as moléculas tóxicas e as MPc e Pc, fornecendo informações detalhadas sobre as posições, orientações e energias de adsorção mais estáveis. As análises realizadas informam que as MPc e Pc apresentam as melhores interações com o C6H6 e o acoplamento mais fraco aconteceu com as moléculas do H2S. As melhores ligações entre as substâncias avaliadas ocorreram com as MPc e destas é a TiPc que se mostrou a mais eficiente, atraindo mais fortemente o CO2. Estas moléculas são extremamente promissoras para a captura e eliminação das moléculas testadas e, por conseguinte, são estratégias fundamentais para proteger o meio ambiente, promover a saúde pública e assegurar um desenvolvimento sustentável para as próximas gerações.
Acesso aberto (Open Access)
. Caracterização física, aspectos morfológicos, comportamentos térmico e mecânico do pecíolo do miriti como um material potencial para aplicações em pás de turbinas eólicas.
(Universidade Federal do Pará, 2024-10-28) GOMES, Igor dos Santos; VAZ, Jerson Rogério Pinheiro; http://lattes.cnpq.br/1623983294183975; WOOD, David Home
Em muitas pás de turbinas eólicas de pequeno porte, o espaço interno entre as cascas laminadas é preenchido por um núcleo de material. Neste contexto, com o objetivo de possibilitar a aplicação em pás de pequeno e grande porte, nesta tese é apresentado o pecíolo da palmeira do miriti (PMP), como um material potencial para esse tipo de aplicação. O PMP é abundante na região amazônica e sua colheita não destrói a palmeira porque o pecíolo cresce novamente, então a colheita é totalmente sustentável e pode muito bem ter um papel importante no aumento da sustentabilidade na fabricação de turbinas eólicas. Foi realizada a determinação das propriedades físicas, aspectos morfológicos, comportamento térmico e mecânico do PMP em comparação à madeira balsa (BW). Além disso, foram considerados os benefícios de usar o pecíolo facilmente trabalhado para o núcleo em termos de fabricação, conforme demonstrado pela construção de uma pá de 0,598 m e desempenho de partida da turbina em simulação computacional e em túnel de vento. Os resultados mostraram que o PMP é cerca de 50% menos denso que a BW. Como consequência disto, a simulação de partida da turbina mostrou que a baixa massa específica da pequena pá feita usando pecíolo de miriti reduz o tempo de partida em 10% quando comparado ao poliestireno expandido (EPS) e 42% quando comparado à BW. Ainda que o PMP e a BW possuam aspectos morfológicos semelhantes por tratam-se de materiais naturais, a BW tende a absorver cerca de 3,60 % mais umidade e cerca de 9% mais água que o PMP. O comportamento térmico do PMP mostra que este material possui estabilidade térmica até cerca de 200 °C e não compromete o seu uso em boa parte dos processos e métodos de fabricação de turbinas eólicas. Em relação às propriedades mecânicas de tração, compressão, flexão e cisalhamento, foi observado que tanto a BW quanto a PMP mostraram ter comportamento elasto-plástico. A maioria das propriedades mecânicas da BW são maiores do que as da PMP, mas as propriedades específicas do PMP, no entanto, são maiores do que as da BW, exceto aquelas em que a aplicação da carga não coincide com a direção dos feixes vasculares. A este exemplo, a resistência elástica específica e módulo de elasticidade específico em tração com carga aplicada 90° em relação ao feixe vascular e tração com carga aplicada 0° em relação ao feixe vascular do PMP são cerca de 13,5 %, 3 %, 30 % e 61 % maiores que as da BW. Já resistência elástica específica em compressão GS do PMP é cerca de 18,5% maior que a da BW. No que se refere ao cisalhamento, a resistência elástica específica e o módulo de elasticidade específico são na faixa de 20 % e 54,5 % maiores em comparação aos da BW. Os resultados de fadiga mostram que o PMP possui uma vida útil em fadiga de cerca de 106 ciclos. Os testes em túnel de vento mostraram que, independentemente da velocidade do vento, os melhores resultados para coeficientes de potência, torque e empuxo são observadas nas configurações de 6 pás, cujos valores são, respectivamente, 0,3083, 0,1224 e 2,2993 para 6 pás, sendo a λopt igual a 2,519. Na análise dos resultados experimentais rotação, empuxo, torque e razão de energia cinética durante a partida da turbina foram observados os períodos pelos quais esta passa ao longo dos estados transientes e estacionários em consonância com resultados encontrados na literatura. Os resultados apresentados neste trabalho mostram que o PMP tem potencialidade para aplicação em pás de turbinas eólicas, na medida em que neste tipo de aplicação combinação de materiais sustentáveis, com propriedades mecânicas específicas significativas, dentre outras, tais como a baixa massa específica, tem o potencial de melhorar o projeto da turbina para reduzir significativamente o comportamento de partida e aumentar a faixa operacional de alta eficiência.
Acesso aberto (Open Access)
. Predição das propriedades termodinâmicas do biodiesel e diesel comum, suas blendas e efeitos de aditivos via teoria do funcional da densidade e ensemble canônico.
(Universidade Federal do Pará, 2019-11-08) ROCHA, Adriano Santos da; CHAVES NETO, Antonio Maia de Jesus; http://lattes.cnpq.br/3507474637884699
Neste estudo, analisamos as propriedades termodinâmicas do biodiesel de soja, a fonte de biodiesel mais utilizada entre os maiores consumidores do mundo, e o biodiesel de colza, uma fonte com emprego expressivo na União Européia e aditivos de biodiesel. Também foi realizado o estudo do diesel comum a fim de simular as situações em que esse combustível se encontra em misturas a diferentes concentrações de blendas de biodiesel. O trabalho tem como objetivo o levantamento das propriedades termodinâmicas dos combustíveis citados. Baseando-se, quando possível, em resultados experimentais para validar a expansão dos resultados teóricos e apontar a metodologia mais apropriada para esse tipo de abordagem. Com essa finalidade, foram realizadas simulações computacionais com suporte teórico na Teoria do Funcional da Densidade combinada com o modelo do ensemble canônico. O funcional empregado nas simulações foi do tipo B3LYP com bases 6-31+(d) e 6-311+g(d), além do método composto CBS-QB3. Todos os métodos empregados resultaram em baixos erros relativos na comparação entre resultados téoricos com os experimentais, além de não exibirem frequências negativas durante o cálculo dessa grandeza. O menor erro relativo foi encontrado com o método B3LYP/6-311+g(d), com valor de 0.15% para a combustão do ordinary diesel. Em relação aos biocombustíveis, o mesmo método forneceu 0.48% de erro relativo na combustão do rapeseed biodiesel como melhor resultado. Em relação aos efeitos da temperatura sobre esses combustíveis, os resultados mostraram que os dois tipos de biodiesel são menos suscetíveis ao aquecimento do que o ordinary diesel em todos os pontos calculados, sempre demandando mais energia para elevar sua temperatura. Os resultados nos aditivos mostraram que o antioxidante pirogalol que mais interfere nas propriedades do biodiesel
Acesso aberto (Open Access)
Obtenção do óleo e da polpa sem gordura do açaí (euterpe oleracea) por extração supercrítica: caracterização físico-química, estudo da citotoxicidade e vida de prateleira
(Universidade Federal do Pará, 2025-01-06) SIQUEIRA, Letícia Maria Martins; BRASIL, Davi do Socorro Barros; http://lattes.cnpq.br/0931007460545219; https://orcid.org/0000-0002-1461-7306; CARVALHO JÚNIOR, Raul Nunes de; http://lattes.cnpq.br/5544305606838748; https://orcid.org/0000-0002-4433-6580
O açaí é um produto muito importante para o desenvolvimento do estado do Pará, para a bioeconomia e o mercado tem se mostrado crescente. Atualmente a maioria da produção do estado é apenas da polpa do fruto, logo a importância de novos produtos com valor agregado e a necessidade de investir em novos processos sustentáveis para o desenvolvimento da região. Portanto o objetivo desse trabalho foi obter o óleo e a polpa sem gordura da polpa de açaí por extração supercrítica, determinar os principais compostos bioativos, avaliar a possível citotoxicidade em células MRC-5 e VERO in vitro e avaliar a vida de prateleira dos produtos. A polpa liofilizada de açaí foi submetida à extração com CO2 supercrítico nas condições 323,15 K a 35 MPa, 333,15 K a 42 MPa e 343,15 K a 49 MPa. O maior rendimento (51,74 %), carotenoides (277,09 µg / g), DPPH (2,55 μmol TE / g), ABTS (2,60 μmol TE / g) e FRAP (15,25 μm de sulfato ferroso / g) do óleo e ABTS (644,23 μmol TE / g) da polpa sem gordura foram encontrados na condição 343,15 K a 49 MPa. Os maiores teores de compostos fenólicos (150,20 mg GAE / g b.s.), DPPH (414,99 μmol TE / g b.s.) e FRAP (746,2 μm de sulfato ferroso / g) da polpa sem gordura foram encontrados na condição 323,15 K a 35 MPa. A polpa sem gordura apresentou altos teores de antocianinas sem variação significativa. Os produtos não apresentaram citotoxicidade. O tempo de meia vida da polpa liofilizada e da sem gordura na presença de luz (Becker) foi menor que a das embalagens, sendo que a embalagem selada obteve maior tempo de meia vida comparada com a selada a vácuo para a polpa liofilizada, já para a polpa sem gordura a embalagem selada a vácuo obteve maior tempo de meia vida comparada com a selada. Os resultados obtidos para a estabilidade do óleo de açaí qualificam-no como óleo de mesa e não como óleo de fritura, já que em temperaturas mais altas ele sofre degradação mais rápido. Os resultados mostraram que os produtos têm potencial aplicação na indústria.
Acesso aberto (Open Access)
Secagem de açaí branco por liofilização e em leito de jorro: influência da concentração e de diferentes agentes carreadores nas características físicas, químicas, bioativas e colorimétricas do pó obtido
(Universidade Federal do Pará, 2024-04-05) BARROS, Hellen Carvalho; COSTA, Cristiane Maria Leal; http://lattes.cnpq.br/0581730621014796; FARIA, Lênio José Guerreiro de; http://lattes.cnpq.br/7428609361678173; https://orcid.org/0000-0002-9534-9998
O objetivo deste estudo foi analisar como o uso de quatro diferentes agentes carreadores (amido modificado, goma arábica, maltodextrina e colágeno hidrolisado) e diferentes concentrações (10, 20 e 30%) influenciam no pó de açaí branco produzido por liofilização e em leito de jorro. Rendimento, umidade, polifenóis totais, atividade antioxidante, higroscopicidade, solubilidade, fluidez, cor, estrutura química e morfologia foram as respostas avaliadas. Na liofilização, o rendimento do processo (≥ 75,40%) e a umidade do açaí branco em pó (≤ 4,93 g 100 g-1), não diferiram estatisticamente (p ≤ 0,05), independentemente do agente carreador utilizado. Na secagem em leito de jorro, a adição de amido modificado ou do colágeno hidrolisado promoveu maior rendimento do processo (≥ 42,70%). Entretanto, o açaí branco produzido com colágeno hidrolisado foi o único que apresentou teor de umidade ≥ 6,00g 100 g-1. Em ambos os processos de secagem, os pós produzidos com amido modificado foram menos solúveis (≤ 48,96%), apesar de baixa higroscopicidade (≤ 13,73 g 100 g-1). As amostras produzidas com maltodextrina ou goma arábica apresentaram maiores teores de polifenóis totais (≥ 8,52 mg EAG g-1) e atividade antioxidante (≥ 42,75 μmol ET g-1). Além disso, as amostras foram mais solúveis (≥ 94,36%), fluidas (11 a 15% segundo o índice de carr), e melhor preservaram a coloração original da polpa em detrimento as demais formulações. A estrutura química dos pós de açaí branco obtido com os diferentes agentes carreadores foi similar ao da polpa, indicando uma encapsulação eficiente de compostos bioativos e boa preservação de grupos funcionais presentes na matéria prima original, mesmo após os processos de secagem.
Acesso aberto (Open Access)
Descontaminação de máscaras N95 em hospital público de Belém/PA: apresentação e avaliação de protocolo simplificado
(Universidade Federal do Pará, 2024-11-25) MATTOS, Simone Lopes de; DIAS, Carmen Gilda Barroso Tavares; http://lattes.cnpq.br/2113791118142177
A autora apresenta protocolo de descontaminação de máscaras de filtro N95 por meio da irradiação ultravioleta de ondas-curtas (UV-C), assim como, resultados da testagem microbiológica de validação do dispositivo UV-C e de pesquisa qualitativa sobre a adesão de profissionais do Hospital Universitário João de Barros Barreto, do Complexo Hospitalar Universitário da Universidade Federal do Pará (HUJBB), ao referido protocolo. Os testes microbiológicos demonstraram a eficácia do protocolo de descontaminação, pois não houve crescimento bacteriano em meios de cultura inoculados com esfregaços de máscaras usadas no hospital e descontaminadas no dispositivo UV-C, o que comprovou a eficiência germicida da irradiação UV-C. Os resultados da pesquisa qualitativa apontam para adesão dos profissionais da enfermagem à prática de descontaminação das máscaras, reconhecendo a praticidade e a contribuição do protocolo para a biossegurança e segurança ocupacional. Como parte do mesmo protocolo, é apresentada uma alternativa de embalagem para armazenamento das máscaras nos intervalos de uso das máscaras N95, considerando sua reutilização segura. O protocolo apresenta, ainda, como vantagens: o baixo custo e a praticidade de uso, além de contribuir para a redução do lixo infectante.
Acesso aberto (Open Access)
Análise do processo de despolimerização de resíduos de resinas dentárias à base de pmma em diferentes escalas de produção
(Universidade Federal do Pará, 2024-06-26) RIBEIRO, Haroldo Jorge da Silva; MACHADO, Nélio Teixeira; http://lattes.cnpq.br/5698208558551065; BORGES, Luiz Eduardo Pizarro; http://lattes.cnpq.br/8756886156388456; https://orcid.org/0000-0002-2337-4238
Nos últimos anos, o uso crescente de plásticos trouxe benefícios econômicos e industriais, mas também gerou um aumento significativo na quantidade de resíduos, representando um desafio ambiental global. Nesse contexto, a pirólise emerge como uma tecnologia promissora, oferecendo potenciais soluções para lidar com o problema crescente dos resíduos plásticos e promover uma economia circular mais sustentável. Este trabalho investigou a decomposição térmica de resíduos dentários à base de poli(metacrilato de metila) (PMMA), com foco na caracterização termodinâmica e na otimização dos processos de pirólise em diferentes escalas de produção. As análises de Termogravimetria (TG) mostraram que os resíduos de PMMA são estáveis até 200 ºC, iniciando a degradação com perda progressiva de massa a partir dessa temperatura. A decomposição térmica foi observada em um único estágio, com um pico de decomposição a 366 ºC, dentro da faixa de 327 ºC a 405 ºC, predominantemente devido à despolimerização radical sob atmosferas inertes de nitrogênio e argônio. A análise de calor por DSC indicou um pico endotérmico entre 370 ºC e 433 ºC, destacando a complexidade dos processos envolvidos na pirólise. A caracterização energética revelou valores de 423 J/g para o calor integral, 1748 J/g para o calor de gaseificação e aproximadamente 820 J/g para o calor de decomposição, evidenciando discrepâncias que requerem investigações adicionais para compreensão completa. Em estudos com reatores de leito fixo semibatelada, observou-se que o gradiente de temperatura ao longo do leito teve impacto adverso no rendimento líquido e na concentração de MMA, especialmente nas escalas técnica e piloto, onde o gradiente foi mais pronunciado devido à espessura maior do leito. Duas variáveis críticas foram identificadas: a carga do reator e a carga de potência, cuja redução em escalas maiores resultou em temperaturas de pirólise mais baixas, impactando negativamente a produção de MMA. Além disso, foi constatado que as bordas do leito fixo apresentavam temperaturas mais altas, o que aumentou a produção de gás e reduziu o rendimento líquido. A análise da fração líquida revelou uma predominância de MMA no início da reação, com uma transição gradual para hidrocarbonetos aromáticos nos estágios finais, associada à pirolise de carvão remanescente, que se forma em maior quantidade com o aumento da escala de produção. Os resultados destacam a eficácia de temperaturas abaixo de 450 ºC na produção de frações líquidas ricas em MMA, mesmo em condições de gradiente de temperatura, ressaltando a importância de taxas de aquecimento moderadas para uma despolimerização eficiente em sistemas semibatelada. Essas descobertas oferecem informações valiosas para o design de reatores e são fundamentais para a avaliação econômica e otimização de processos de reciclagem de PMMA via pirólise em diferentes escalas de produção
Acesso aberto (Open Access)
Estudo da resistência à corrosão de soldas de ferro fundido branco alto cromo na presença de NaOH (30% p.p)
(Universidade Federal do Pará, 2024-10-03) SANTOS, Renata Soraia Guimarães dos; BRAGA, Eduardo de Magalhães; http://lattes.cnpq.br/4783553888547500; https://orcid.org/0000-0003-0739-7592
Na indústria de mineração, especificamente no beneficiamento da bauxita, são encontradas condições de trabalho adversas, exigindo alta resistência mecânica e química. Para essas condições é necessário a escolha de materiais potencialmente resistentes, como o ferro fundido branco alto Cr (FFBA-Cr). Todavia, na atualidade, não existe a recuperação efetiva dos equipamentos fabricados com FFBA-Cr, devido principalmente a dificuldade de usinabilidade geradas no processo de reparo. Uma alternativa de recuperação vem sendo desenvolvida pelo Laboratório de Caracterização de Materiais Metálicos da UFPA – LCAM, através da soldagem a arco elétrico, utilizando dois metais de adição, o arame inoxidável ER307L e o arame com alto valor de Mn. Nesse contexto, este trabalho propõe-se investigar, a resistência a corrosão da junta soldada, obtidas com esses dois metais de adição. Foram analisados o metal de base (FFBA-Cr) como referência e os metais de soldas formados nas juntas soldadas, o ER307L e com alto Mn. As amostras passaram por ensaios de microscopia óptica (MO), eletrônica de varredura (SEM), espectrometria de energia dispersiva (EDS), difração de RX (DRX) e os ensaios eletroquímicos de potencial de corrosão, polarização e impedância. Foi observado que as amostras apresentavam uma estrutura similar de matriz-carbonetos, mas com organização e volumes diferentes, todavia o comportamento eletroquímico de potencial de corrosão, polarização e impedância foram similares, com seus valores resultantes muito próximos, variações: 50V; 3,53 µA; 0,18 ohm, respectivamente, o que foi corroborado pela taxa de corrosão, 0,4mmpy, e explicado pelos cálculos de volume de Cr e Ni, que apresentam valores inversos de grandeza de concentração entre as amostras. As análises de Raman realizadas após a polarização das amostras indicaram a formação de óxidos importantes nessa superfície e possivelmente a formação de uma camada passivadora, que é corroborado com a análise de perda de massa que mostrou a possibilidade de passivação das juntas soldadas, apesar de processos de corrosão na fase anódica desse processo de imersão ao longo do tempo de exposição.
Acesso aberto (Open Access)
Adsorção de ciprofloxacino e norfloxacino em solução aquosa por carvão ativado produzido a partir da casca do cupuaçu (theobroma grandiflorum)
(Universidade Federal do Pará, 2024-09-19) NASCIMENTO, Rafael Alves do; COSTA, Cristiane Maria Leal; http://lattes.cnpq.br/0581730621014796; FARIA, Lênio José Guerreiro de; http://lattes.cnpq.br/7428609361678173; https://orcid.org/0000-0002-9534-9998
O uso extensivo de antibióticos tem causado diversas consequências negativas para o meio ambiente e a saúde humana. As fluoroquinolonas (FQs), presentes no ambiente aquático, são especialmente preocupantes. Este estudo investigou a remoção de ciprofloxacino (CIP) e norfloxacino (NOR) de soluções aquosas utilizando carvão ativado derivado da casca do cupuaçu (CAC), um adsorvente não convencional e de baixo custo. O CAC foi caracterizado fisico-quimicamente e os experimentos de adsorção seguiram o planejamento de BoxBehnken, avaliando os efeitos do tempo de contato, concentração de adsorvato e dosagem de adsorvente sobre a remoção e capacidade de adsorção de CIP e NOR. As condições ótimas do processo de adsorção foram determinadas pela função de desejabilidade, e sob essas condições foram realizados os experimentos cinéticos, isotérmicos e termodinâmicos de adsorção. O CAC apresentou um rendimento similar (50,22%) ao de outros carvões ativados com H3PO4, baixa umidade (4,81%) e cinzas (4,27%). Grupos funcionais ácidos foram identificados no CAC em maior quantidade (3,982 mg Eq/g) do que os básicos (0,092 mg Eq/g), e o pHPcz encontrado foi de 3,85. Uma alta área superficial foi quantificada (1335,66 m²/g), com volume e diâmetro médio de poros de 0,753 cm³/g e 2,206 nm, respectivamente. Devido às características zwiteriônicas de CIP e NOR, a adsorção foi mais eficiente em pH 5,0. Nessa condição, o CAC assume um caráter básico e como as moléculas de CIP e NOR estão predominantemente em suas formas catiônicas, a interação eletrostática é facilitada. As condições ótimas para a adsorção de CIP foram: tempo de 266,40 min, concentração de 192 mg/L e dosagem de 0,57 g/L; para NOR, 273,60 min, 186 mg/L e 0,55 g/L. O modelo de pseudo-segunda ordem (PSO) e o modelo de resistência à transferência de massa externa (EMTR) melhor ajustaram-se aos dados experimentais, indicando que a difusão de massa externa foi a etapa controladora da adsorção. O modelo de Langmuir indicou que a adsorção ocorreu em monocamada, com capacidades de adsorção de CIP de 6,02 mg/g e NOR de 5,70 mg/g. A análise termodinâmica revelou que a adsorção de CIP e NOR em CAC envolve predominantemente fisissorção. O mecanismo sugerido para a adsorção de CIP e NOR em CAC pode envolver forças eletrostáticas, interações π-π e ligações de hidrogênio. A regeneração do CAC foi mais eficaz com NaOH, mas após dois ciclos de utilização, a porcentagem de remoção de CIP e NOR diminui para menos de 50%. Assim, o CAC se mostrou um adsorvente eficaz e de baixo custo para a remoção de CIP e NOR, contribuindo também para o reaproveitamento da biomassa do cupuaçu
Acesso aberto (Open Access)
Obtenção de extratos com potencial bioativo a partir da polpa do piquiá (caryocar villosum (aubl.) pers.) utilizando dióxido de carbono no estado supercrítico
(Universidade Federal do Pará, 2024-09-30) CORDEIRO, Renato Macedo; CARVALHO JÚNIOR, Raul Nunes de; http://lattes.cnpq.br/5544305606838748; https://orcid.org/0000-0002-4433-6580
Em um contexto de crescente demanda por substâncias com propriedades benéficas para a saúde, os extratos provenientes de algumas espécies vegetais encontradas na Amazônia são uma fonte promissora de compostos bioativos. Caryocar villosum (Aubl.) Pers. é uma fruta nativa da região amazônica, popularmente conhecida como piquiá, considerada uma fonte de compostos bioativos. O processo de extração supercrítica da polpa do piquiá foi investigado neste trabalho com o objetivo de avaliar os parâmetros do processo, rendimento global, cinética de extração, perfil de ácidos graxos, teor de α-tocoferol, qualidade funcional e caracterização físico-química. Para isso, foi considerada a influência da temperatura de extração, pressão e densidade do solvente no rendimento da extração. A qualidade dos extratos obtidos foi avaliada em termos de perfil de ácidos graxos, índices de qualidade funcional, caracterização físicoquímica e teor de α-tocoferol. Foi realizado o estudo cinético da extração do piquiá com fluido supercrítico, por meio de dados experimentais e modelos matemáticos. O rendimento da extração resultou ser maior com o aumento da pressão em cada isoterma. O maior rendimento obtido foi de 62,74 %, enquanto o menor foi de 44,01%. Os modelos matemáticos cinéticos de Martinez e Barton mostraram ter um bom desempenho para correlacionar o processo de extração da polpa do piquiá. Os principais ácidos graxos observados nos extratos obtidos em todas as condições operacionais foram o oleico e o palmítico. O extrato obtido na condição operacional de 60 °C e 250 bar apresentou o maior teor de α-tocoferol comparado com as outras condições experimentais deste trabalho. Os resultados indicaram que os extratos da polpa de piquiá obtidos por meio da extração com CO2 supercrítico apresentam-se como um produto com potencial para avii indústria devido à sua qualidade funcional.
Acesso aberto (Open Access)
Aplicação de destilados provenientes do bio- óleo de pirólise de resíduos de gordura animal no asfalto diluído de petróleo
(Universidade Federal do Pará, 2024-08-12) VALENTE, Alex Lopes; MACHADO, Nélio Teixeira; http://lattes.cnpq.bhttp://lattes.cnpq.br/1500327307736428r/5698208558551065; https://orcid.org/0009-0002-4461-7611; BERNAR, Lucas Pinto
Os resíduos de gordura animal (RGA) podem ser convertidos em frações destiladas semelhantes a solventes de petróleo e utilizados como biocombustíveis ou em outras aplicações por meio da pirólise e destilação fracionada. As frações destiladas do produto líquido orgânico da pirólise de triglicerídeos apresenta viscosidade e volatilidade adequadas em comparação com os combustíveis derivados de petróleo, mas exibe índices de acidez entre 60- 140 mg KOH/g, impedindo seu uso direto como biocombustíveis sem uma considerável purificação de suas frações destiladas. O asfalto diluído de petróleo (ADP), usado na imprimação do solo para a a construção de pavimento flexível, demanda viscosidade, volatilidade e penetração adequados, e as frações destiladas do óleo da pirólise do RGA podem ser utilizadas como substitutos parciais ou totais do solvente padrão (querosene) na produção do ADP. O objetivo deste estudo foi aferir se há conformidade dos ADPs preparados pela substituição total ou parcial do querosene por frações destiladas do produto da pirólise de RGA de acordo com o padrão normativo do DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes). Inicialmente, o RGA foi obtido a partir de resíduos de carne por meio do processo de renderização. Em seguida, o RGA foi submetido a pirólise em um reator de leito fixo semi-batelada (2L) e o bio-óleo resultante foi destilado fracionalmente em frações de gasolina, querosene e diesel, houve análise do processo de pirólise em relação ao tipo de reator utilizado (semi-batelada) no que diz respeito a influência da temperatura e ao tempo de reação e do perfil de destilação. As frações destiladas foram caracterizadas de acordo com a densidade, a viscosidade e ao índice de acidez antes de serem utilizadas na preparação dos ADPs pela substituição parcial e/ou total (0- 40% em peso) do querosene padrão. As misturas foram testadas quanto à viscosidade cinemática e saybolt-furol, ponto de fulgor e penetração à imprimadura, de acordo com as normas de pavimentação rodoviária do DNIT. Os resultados mostraram que as frações de querosene e diesel do PLO da RGA podem ser adequadamente usadas na preparação de ADPs por substituição total do querosene de petróleo normalmente utilizado.
Acesso aberto (Open Access)
Modelos matemáticos de transferência de calor e massa: extração de metais por membranas poliméricas e sinterização de materiais cerâmicos
(Universidade Federal do Pará, 2024-07-16) VILHENA, Mailson Batista de; SOUZA, José Antônio da Silva; http://lattes.cnpq.br/6157348947425968; MACÊDO, Emanuel Negrão; http://lattes.cnpq.br/8718370108324505
O objetivo geral deste trabalho foi apresentar um estudo matemático da transferência de massa multicomponente em uma célula de extração de íons metálicos através de uma membrana polimérica plana e realizar um estudo experimental e cinético voltado para a produção de agregado sintético a partir de resíduos de bauxita. Na primeira parte do trabalho, desenvolveu-se um modelo de transferência de massa para a recuperação de íons metálicos utilizando membranas poliméricas planas. Diferentemente da maioria dos modelos existentes, que se limitam ao estudo de um único componente e não consideram a seletividade e os efeitos de múltiplos componentes na cinética de reação, propõe-se um modelo capaz de simular a extração simultânea de vários metais. Este modelo é baseado na equação de conservação de massa e foi resolvido utilizando a Abordagem das Equações Integrais Acopladas (CIEA), sendo validado com medições experimentais e simulações anteriores. Na segunda parte, foi realizado um estudo experimental e teórico utilizando um modelo cinético para a produção de agregados graúdos sintéticos a partir de resíduos de bauxita, sílica e argila. O estudo experimental incluiu a produção e caracterização dos agregados em diferentes composições. Para analisar o processo de sinterização de uma pelota em tamanho real, foi construído um pequeno forno elétrico com uma balança acoplada, permitindo o monitoramento das medidas de perda de massa em função da temperatura e do tempo. Além disso, foi realizado um estudo cinético utilizando modelos matemáticos para avaliar as principais reações de estado sólido e suas transformações de fase durante o processo de sinterização, utilizando dados experimentais de análise térmica.
Acesso aberto (Open Access)
Uso de resíduo caulins da amazônia para a produção de precursores geopoliméricos utilizados na indústria da construção civil
(Universidade Federal do Pará, 2024-04-25) BRITO, Woshington da Silva; BRAGA, Eduardo de Magalhães; http://lattes.cnpq.br/4783553888547500; https://orcid.org/0000-0003-0739-7592; SOUZA, Jose Antonio da Silva; http://lattes.cnpq.br/6157348947425968
A região do rio Capim (Nordeste do Estado do Pará), por suas grandes reservas de caulim para a cobertura de papel, destaca-se nacionalmente. A extração do minério ocorre em média a 20 metros de profundidade, recoberto por sedimentos argilo- arenosos da formação barreiras e de um nível de caulim duro, também conhecido como caulim Flint ou semi-Flint(Ferruginoso), considerado resíduo em função do teor elevado de ferro o que inviabiliza sua aplicação para cobertura. A pesquisa tem como objetivo principal abordar o desenvolvimento dos geopolimeros sintetizados a temperatura ambiente partir de resíduos de extração de beneficiamento de caulins, bem como avaliar suas propriedades e aplicações em placas geopoliméricas de alto relevo. Os Geopolímeros são álcalis amorfos, tridimensionais sintetizado por meio de um precursor (aluminossilicato) em meio alcalino. Essa síntese pode ser derivada de argilas calcinadas, caulins calcinados, resíduos industriais, cinza volante e outros aluminosilicatos. A cinza volante gerada nas caldeiras do processo Bayer em condições de 900 °C e 120KPa foi também utilizada como fonte de aluminossilicato na reação de geopolimerização. Para aumentar a reatividade da reação foi avaliado o uso de caulim Soft e caulim Flint e semiflint( ferruginoso) calcinados em diferentes temperaturas (450, 550, 650 ,700 e 800 °C).E, também em diferentes tempos de calcinação(15,30,60,90 e 120 minutos) . O Hidróxido de sódio (NaOH, 5-40 M) e silicato de sódio (Na2SiO3, SiO2/Na2O = 3,2) como meio alcalino da reação. Os resíduos foram caracterizados por métodos de análise de fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), espectrometria no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA) e a análise térmica diferencial (DTA). E, também foram realizados ensaios de resistência à compressão nas amostras geopoliméricas para avaliar o grau de polimerização, uma vez que quanto mais polimerizada estiver a estrutura, maior será a resistência. Para o geopolímero a base de (caulim soft e cinza volante), o melhor resultado foi obtido para a razão SiO2/Al2O3 de 2,65 a 3,04. Para o geopolimero a base de (caulim Flint e cinza volante) o melhor resultado foi para a razão SiO2/Al2O3 de 2,95 e 3,57. O melhor resultado em relação a composição da mistura e desempenho mecânico a compressão foi para o geopolimero a base de (metacaulim ferruginoso e cinza volante) obtidos com razão de SiO2/Al2O3 em uma proporção de 2,88 e 3,54. A placa cerâmica geopolimérica obtida se mostrou adequada em relação a resistência mecânica a compressão e, também foi sintetizada com matéria prima que contamina o meio ambiente, pois é considerado resíduo de caulim pelo teor de ferro elevado.
Acesso aberto (Open Access)
Manufatura aditiva de biocompósitos a partir de ácido poliláctico reforçado por hidroxiapatita e nanotubos de carbono para regeneração de tecido ósseo
(Universidade Federal do Pará, 2024-01-22) BELO, Francilene da Luz; REIS, Marcos Allan Leite dos; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637; CANDIDO, Verônica Scarpini; http://lattes.cnpq.br/8274665115727809
O tecido ósseo é um dos tecidos mais importantes do corpo humano. Infelizmente algumas ocorrências traumáticas podem gerar fraturas que podem levar a incapacitações temporárias ou permanentes. Scaffolds são alguns dos materiais que auxiliam no tratamento dessas fraturas, pois desempenham um papel importante no processo de reparação óssea e podem ser fabricados por impressão 3D. O ácido polilático (PLA), por ser biodegradável, é um dos materiais utilizados na produção de scaffolds. Além disso, a associação de PLA e hidroxiapatita (HA) em sua fabricação tem apresentado excelentes resultados, acelerando a regeneração óssea e reduzindo o tempo de cicatrização. Outro material promissor na confecção de scaffolds são os nanotubos de carbono (NTC), que apresentam excelentes propriedades mecânicas e também aceleram o crescimento ósseo. Assim, o objetivo principal deste estudo foi produzir scaffolds por manufatura aditiva a partir de ácido poliláctico (PLA) reforçado com hidroxiapatita (HA) e nanotubos de carbono (NTC), para serem aplicados na regeneração de tecido ósseo e caracterizar através de ensaios mecânicos e biológicos. A hidroxiapatita foi sintetizada por via úmida e caracterizada por difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), apresentando fases características de HA, grupamentos característicos e uma morfologia com uma superfície porosa com tamanho de partículas variados, características importantes para um biomaterial. Os scaffolds de PLA puro, PLA/HA e PLA/NTC foram produzidos por manufatura aditiva com abertura entre as paredes de 1 mm e 2 mm e caracterizados através de testes mecânicos e ensaios biológicos. Além disso, amostras de scaffolds de PLA/NTC foram impregnadas com HA na superfície por tratamento térmico e químico para avaliar a influência da cerâmica na superfície do compósito. A micrografia dos scaffolds mostrou que a adição de NTC tornou a superfície do PLA mais rugosa em comparação a amostra contendo HA; As curvas de TGA sugeriram que a temperatura pode favorecer a estabilidade térmica de scaffolds de PLA/NTC impregnados com HA na superfície; O Ramam mostrou uma interação entre a hidroxiapatita na superfície do NTC e uma possível transformação estrutural do PLA/NTC; Nos ensaios de compressão os scaffolds de PLA/NTC com abertura entre as paredes de 1 mm apresentaram melhor resistência a compressão; Nos ensaios de viabilidade celular, fibroblastos incubados com os scaffolds de PLA puro, PLA/HA e PLA/NTC apresentaram elevada viabilidade após avaliação pelo ensaio do MTT para as duas formas de preparo (impregnação por tratamento térmico e impregnação por tratamento químico) e para as duas aberturas entre as paredes. Mais de 85% das células se mantiveram viáveis após 48h de incubação com todos os scaffolds testados, sendo que os grupos que tinham o NTC na composição apresentaram os melhores resultados, tanto para o tratamento térmico (mais de 95% de viabilidade celular) quanto para o tratamento químico (acetona). Diante dos resultados apresentados, conclui-se que scaffold de PLA reforçado com HA e NTC pode ser promissor como biomaterial utilizados para auxílio na regeneração de tecido ósseo, contribuindo para a diminuição do tempo de internação hospitalar dos pacientes vítimas de fraturas ósseas.
Acesso aberto (Open Access)
O uso de fibra de juta (corchorus capsularis) no desenvolvimento de pás de turbina eólica de pequena escala para ventos de baixa intensidade
(Universidade Federal do Pará, 2023-10-17) CARDOSO, Robson Luis Baleeiro; FUJIYAMA, Roberto Tetsuo; http://lattes.cnpq.br/3165747089941318; https://orcid.org/0000-0002-2738-6666
Fibras naturais apresentam um potencial crescente no reforço de compósitos poliméricos, representando um promissor concorrente das fibras de vidro, extensamente usadas na construção de pás de aerogeradores, cuja reciclabilidade/descartabilidade e alto custo energético de produção já têm sido discutidos nos principais centros produtores de turbinas. Além disso, o desenvolvimento de turbinas eólicas para áreas com ventos de 2 a 6 m/s, considerados de baixa velocidade, utilizando perfil aerofólio S1210, pode incrementar o potencial energético de geração de regiões não originalmente elegíveis para a instalação de turbinas de grande porte. Este estudo propõe a avaliação do uso da fibra de juta (Corchorus capsularis) no projeto de pás de uma turbina eólica de pequena escala, considerando os parâmetros aerodinâmicos e estruturais. O presente projeto foi desenvolvido incorporando a Teoria da Quantidade de Movimento Angular do elemento de Pá (BEM), a Teoria Clássica dos Laminados (TCL) e a Teoria de Fluxo de Cisalhamento de Bredt-Batho Extendida (EBSFT), de forma a levantar as propriedades elásticas e possibilitar o uso dos critérios de falha. As lâminas do compósito foram caracterizadas segundo a ASTM D 3039, ASTM D 638 e ASTM D 5379. As propriedades mecânicas levantadas, aliadas aos parâmetros elásticos da seção transversal, rigidez torsional, rigidez axial e rigidez flexural de EIy 4.97 x 104 Nm2, EIz 1,45 x 106 Nm2, EI 9,47 x 104 Nm2 e GJ 1873,6 x 106 Nm2 ,respectivamente, demonstraram a viabilidade do uso da fibra de juta aplicadas ao laminado estrutural na construção da pá, definido segundo o critério de falha de tensão máxima, se apresentando para concorrer com as fibras de vidro hoje utilizadas.
Acesso aberto (Open Access)
Eletrodeposição e caracterização de revestimento de cobre/nanotubos de carbono dopados com iodo em fios de alumínio liga 1350
(Universidade Federal do Pará, 2023-09-19) RODRIGUES, Fabrício Augusto dos Santos; LEITE, Marcos Allan Reis; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637
Nanocompósitos baseados em cobre e nanotubos de carbono (Cu/NTC) em matriz metálica vem proporcionando melhorias nas propriedades elétricas e térmicas dos materiais, apresentando grande potencial de aplicação em áreas como o setor elétrico. Grandes desafios são encontrados na transmissão e distribuição de energia elétrica, como perdas técnicas, principalmente por efeito Joule, resultando em baixa eficiência dos condutores convencionais de alumínio (Al). Neste sentido, novos condutores nanoestruturados foram desenvolvidos baseados em cobre/nanotubos de carbono funcionalizados e dopados com iodo (Cu/NTC-f), como revestimento de fios de alumínio Al 1350, utilizando o processo de deposição eletroforética em solução de CuSO4, sob correntes elétricas de 1,2 A, 1,5 A e 1,8 A, foram investigados quanto as suas propriedades elétricas e mecânica. Os condutores Al@Cu/NTC-f foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura; difração de raios-X; espectroscopia Raman; ensaio de tração, além de medições elétricas, em temperatura ambiente e sob aquecimento, via ponte de Kelvin. Os resultados mostram um aumento de aproximadamente 18% do IACS com boa estabilidade sob aquecimento em comparação ao condutor de Al comercial Al 1350, devido as propriedades intrínsecas dos NTCs, funcionalização, boa dispersão e ao efeito dopante do iodo, confirmado por espectroscopia Raman com efeitos redshifts nas sub-bandas de Gint e Gext. A morfologia característica dos filmes finos de Cu/NTC-f, apresentaram estruturas piramidais, aglomerados, estruturas de cobre envolveram os NTCs, bem como NTCs eletrodepositados homogeneamente no substrato de Al com boa cristalinidade, cultivados nas direções CuI (311) e Cu (220), Cu (200), favorecendo a formação de filmes finos com boa cristalinidade. Este método de eletrodeposição de Cu/NTC-f na superfície de fios metálicos mostra-se promissor para a produção de condutores metálicos nanoestruturados de alta ampacidade, estabilidade térmica, baixa densidade e alto desempenho, aplicados em linhas de transmissão de energia elétrica.