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Novos Materiais à base de fibras

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Apresentação em tema: "Novos Materiais à base de fibras"— Transcrição da apresentação:

1 Novos Materiais à base de fibras
Ano letivo: 2011/2012 Escola Secundária de Caldas das Taipas Novos Materiais à base de fibras

2 FIBRENAMICS NA ESCOLA No início do último período lectivo, assistimos na nossa escola a uma palestra acerca da importância dos novos materiais à base de fibras, desenvolvida pelo “FIBRENAMICS”. O projecto Fibrenamics visa desenvolver conteúdos de informação sobre os últimos desenvolvimentos na área dos materiais à base de fibras, com principal enfoque nas suas aplicações avançadas em diversas áreas.

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8 Ligas com memória de forma Compó-sitos Materiais de base sustentada
A importância dos novos materiais Nano-tecnologia Ligas com memória de forma Compó-sitos Materiais de base sustentada Biomateriais Este projecto despertou em nós a curiosidade de aprofundar os nossos conhecimentos nesta área. Depois de alguma pesquisa, percebemos que a expressão novos materiais se refere a materiais recém-descobertos ou desenvolvidos, mas também a materiais já há mais tempo conhecidos mas que hoje são objeto de uma produção de maior qualidade e elevado desempenho funcional, graças a melhores condições de controlo dos processos de fabrico alcançadas nas últimas décadas. Eis algumas categorias destes novos materiais: • Materiais nano-estruturados; • Biomateriais; • Compósitos.

9 Fibras Comprimento Origem
As fibras são materiais poliméricos filiformes, que apresentam um elevado comprimento, em relação à dimensão transversal máxima e são caracterizadas pela sua flexibilidade e finura. Podem ser classificadas de acordo com: Comprimento Descontínuas Contínuas Origem Naturais Não naturais Inorgânicas Funcionais Nano fibras Biocomponentes As fibras são elementos filiformes, que apresentam um elevado comprimento, em relação à dimensão transversal máxima e são caracterizadas pela sua flexibilidade e finura. As fibras são constituídas por macromoléculas, os polímeros. Por sua vez, estes são compostos por uma sequência de monómeros. Os polímeros são quimicamente estáveis enquanto os monómeros são quimicamente instáveis, o que explica a reação de união de monómeros na formação do polímero. O comprimento do polímero é um fator bastante importante, uma vez que todas as fibras possuem uma cadeia polimérica bastante longa. Em relação ao arranjo molecular, as fibras podem ser muito ou pouco orientadas. Quando apresentam uma elevada orientação formam uma zona cristalina, ou seja, os polímeros encontram-se alinhados longitudinalmente e numa ordem, mais ou menos, paralela. Quando as fibras possuem baixa orientação formam zonas amorfas, onde os polímeros não possuem uma orientação definida. Uma elevada orientação dos polímeros confere elevada resistência à tração, baixo alongamento, resistência ao calor e resistência aos químicos. Pelo contrário, a zona amorfa das fibras confere características como: flexibilidade, suavidade e confortabilidade. A classificação das fibras pode ser realizada de acordo com diversos aspetos: Em relação ao comprimento, podem ser classificadas como descontínuas, quando apresentam um comprimento limitado a alguns centímetros, ou contínuas, quando apresentam um comprimento bastante elevado, sendo este apenas limitado por razões técnicas. Em relação à sua origem podem ser classificadas em fibras naturais ou não naturais. Dentro do último grupo, encontram-se as artificiais, as sintéticas e as inorgânicas. As fibras naturais existem tal como são na natureza e podem ser de origem animal, vegetal.

10 Compósitos Matriz Reforço Compósito
Materiais compósitos são aqueles que possuem na sua composição pelo menos duas componentes ou duas fases, com propriedades físicas e químicas nitidamente distintas (não solúveis entre si, existindo uma interface de contacto). Separadamente os constituintes do compósito mantêm as suas características, porém quando misturados formam um composto com propriedades impossíveis de se obter com apenas um deles. Os materiais que se combinam na produção de compósitos podem ser metais, cerâmicas ou polímeros, e a sua combinação permite melhorar algumas propriedades. Os compósitos são formados por duas fases, uma contínua, a matriz, e outra descontínua, dispersa ou de reforço. A matriz é o que confere estrutura (maleabilidade e ductilidade) ao material compósito, preenchendo os espaços vazios que ficam entre os materiais reforços e mantendo-os nas suas posições relativas. Os reforços são os que realçam propriedades mecânicas, eletromagnéticas ou químicas do material compósito como um todo, conferindo-lhe resistência; são normalmente compostos por fibras ou partículas. Os compósitos são, relativamente a outros materiais, mais resistentes a ações mecânicas e à corrosão, têm menor densidade e maior durabilidade, e as suas propriedades podem ser modificadas.

11 Greenfiber Tech desenvolve produto inovador na área dos compósitos
Publicado em 4 de Janeiro de 2012 in Tendo como matéria-prima as fibras vegetais numa combinação inovadora com polímeros, a Greenfiber Tech desenvolveu uma fórmula que resulta num produto único com benefícios económicos, ambientais e sociais. “A Greenfiber Tech desenvolveu uma fórmula que resulta num produto único com benefícios económicos, ambientais e sociais que tem como matéria-prima as fibras vegetais numa combinação inovadora com polímeros. Estas fibras vegetais com propriedades específicas, detetadas e isoladas num laboratório sueco, através de polímeros com propriedades únicas resultam numa alternativa com valor acrescentado e mais eficaz. A Greenfiber lança no mercado da indústria de compósitos os Smart Composite®, uma gama de produtos inovadores mais sustentáveis do que a madeira e compósitos de madeira com termoplástico (WPC – Wood Plastic Composite). Os principais mercados dos Smart Composite® são a indústria de construção civil e naval e poderão ser aplicados em barcos, terraços, jardins, piscinas, spas, mobiliário de exterior, entre outros. A sua grande vantagem, é o facto de não necessitar da adição de químicos dado que é um produto dimensionalmente estável mesmo em ambientes com temperaturas e humidade agressivos. Está prevista a abertura de uma fábrica no Porto que contará com mão de obra qualificada.”

12 Biomateriais Lentes de contacto
Marca passo (regula o batimento cardíaco) Biomaterial é uma substância ou uma mistura de substâncias, natural ou artificial, utilizado em aplicações biomédicas, que atua nos sistemas biológicos (tecidos, órgãos) parcial ou totalmente, com o objetivo de os substituir, aumentar ou tratar. Os biomateriais são utilizados em diversas áreas tais como a cardiologia (pacemakers, válvulas e vasos artificiais), a ortopedia (próteses ósseas e articulares), oftalmologia (lentes de contacto), farmacologia (libertação controlada de fármacos) e cirurgia plástica (implantes, substituição de tecidos). Estes materiais podem ser metais e ligas metálicas, materiais cerâmicos, compósitos, tecidos ou malhas de poliésteres ou polímeros de natureza variada; e têm a vantagem de serem biocompatíveis, existirem em grande variedade, terem fácil preparação e propriedades, como a densidade, próxima dos meios biológicos. O avanço tecnológico no ramo dos biomateriais deve-se grande parte a ciências como a nanotecnologia. Próteses

13 Thaise - Ortopedia Conforpés
“Thaise aos 13 anos foi acometida por meningite meningocóccica tipo "C", o que acarretou à paciente a amputação dos seus quatro membros. No ano seguinte, a Conforpés deu início ao processo de reabilitação, utilizando duas próteses mioelétricas para os membros superiores, nas quais existe o comando cerebral para exercer os movimentos. Hoje, Thaise anda perfeitamente com uma vida praticamente normal: escrevendo, estudando e realizando todas as suas atividades do dia a dia.” Notícia de recetora de prótese. In

14 Atleta sem pernas, Oscar Pistorius causa polêmica
Revista Contra-Relógio EDIÇÃO OUTUBRO 2011 (http://revistacontrarelogio.com.br/cgi-local/materia_impr.pl? ) “A participação de Oscar Pistorius, com prótese nas duas pernas, no Mundial da Coreia levantou um debate sobre se sua condição é vantajosa em relação aos corredores “normais”. Em 2011 o atletismo viu pela primeira vez um atleta paraolímpico atingir o índice A para participação no Mundial de Daegu. O corredor sul-africano Oscar Pistorius, conhecido como Blade Runner (corredor das lâminas, em tradução livre), despertou um debate até então inexistente: o que alguns estão chamando de era pós-humana nos esportes. Pistorius, que possui as duas pernas amputadas logo abaixo dos joelhos e corre com próteses de fibra de carbono, trouxe o debate sobre onde estão os limites para definir uma competição justa ou não entre esportistas. A participação de Pistorius na Coréia, em agosto, foi cercada por uma série de controvérsias, incluindo os cientistas que o defenderam em uma corte do esporte admitirem que as próteses lhe conferem sim uma vantagem mecânica. Oscar Pistorius, que completará 25 anos em novembro, está no auge de sua carreira como atleta profissional. O corredor foi parte do time sul-africano que conquistou a medalha de prata em Daegu na prova de revezamento 4x400, apesar de ele ter corrido apenas nas eliminatórias. Sendo um ícone do esporte e extremamente carismático, Pistorius facilmente envolve a multidão e conquista os fãs quando se prepara para largar contra corredores "normais". O atleta nasceu sem as duas fíbulas (um dos dois ossos da canela), e por isso seus pais tomaram a decisão de amputar suas duas pernas logo abaixo dos joelhos quando ele tinha apenas 11 meses de idade. A decisão foi norteada pela ideia de que ao invés de possuir duas pernas não funcionais, uma amputação naquela altura ofereceria a Oscar a possibilidade de se adaptar a suas próteses da melhor forma possível e ter uma mobilidade plena. A decisão provou ser acertada, e com 11 anos Oscar já participava do time de rugbi de sua escola, além de praticar tênis, pólo aquático e luta olímpica. IAAF CONVIDA E VOLTA ATRÁS. Após tornar-se uma sensação nas pistas do mundo paraolímpico, Pistorius viu seus tempos chegarem cada vez mais próximos das marcas de atletas "normais", e começou a sonhar cada vez mais alto. Sua participação em eventos não paraolímpicos ocorreu, ironia da história, por convite da própria IAAF (entidade que controla o atletismo mundial). Talvez o órgão não tenha percebido naquela altura o verdadeiro potencial de Pistorius, e o tenha convidado para gerar publicidade, sem acreditar que o nível de competitividade do corredor pudesse virar uma dor de cabeça. Em julho de 2007, a IAAF modificou suas regras e passou a proibir o uso de "qualquer instrumento técnico que possua molas, rodas ou outro elemento que venha a conferir vantagens para atletas que os usem frente aos demais". Apesar de dizer publicamente que a regra não havia sido criada em torno da situação do Blade Runner, a IAAF estava na prática excluindo o corredor de seus eventos. No entanto, restava ainda definir se as próteses de Pistorius lhe ofereciam alguma vantagem ou não, como diz a regra. Ainda no final de 2007 Pistorius foi submetido a testes na Universidade de Esportes de Colônia, na Alemanha. Os exames tinham por objetivo medir se as próteses do sul-africano eram mecanicamente melhores que um tornozelo humano no armazenamento e transferência de energia elástica. Os achados foram esmagadores, mostrando, entre outros pontos, que com as próteses Oscar consumia 25% menos oxigênio que corredores normais na mesma velocidade. Na época, foi o bastante para que a IAAF decidisse banir Pistorius de competir em eventos não paraolímpicos. Logo após ser banido, Pistorius contratou um time de advogados e entrou com um processo na CAS (Court of Arbitration for Sport), entidade máxima para "justiça" desportiva. O atleta foi novamente submetido a testes de laboratório por um time de sete especialistas em biomecânica da Universidade de Rice, em Houston, Texas. Com base nos achados deste time, a CAS "inocentou" o corredor, que foi autorizado novamente a correr as provas da IAAF. E ele logo conseguia nos 400 m, marca imponente para qualquer corredor da distância, e que o colocava na elite mundial. O OUTRO LADO HISTÓRIA. Se o caso fosse simples assim, o conto de fadas estaria perfeito. Mas a história está longe do fim. Na verdade, um dos primeiros contatos feitos por Pistorius para inocentá-lo foi Ross Tucker, pesquisador do centro de esportes onde faço meu doutorado, na África do Sul. Tucker recusou o convite, pois sua intuição dizia que havia sim alguma vantagem e fazer uma pesquisa onde o resultado já estava pré-determinado é em si próprio sinal de problema. Pistorius então contratou um time da Universidade de Rice, em Houston (Texas), onde trabalham grandes nomes da biomecânica mundial. Essa equipe levou à CAS apenas um argumento, o utilizado pela IAAF para banir Pistorius: se as próteses eram ou não superiores que o tornozelo humano, como sugerido pelos testes feitos em Colônia. O grupo de Houston indicou uma série de irregularidades metodológicas e limitações dos testes iniciais, como avaliar o corredor apenas em sua velocidade máxima, onde existe uma vantagem, mas não em velocidades mais baixas, e assim uma anularia a outra. Em apenas dois dias de julgamento, a situação foi revertida. O curioso é que alguns meses após o julgamento o mesmo grupo de pesquisadores apresentou todos os resultados de seus testes e publicou um estudo onde mostrou claramente as vantagens das próteses sobre pernas normais. O caso se tornou um grande imbróglio de informação e a situação remete a cenas de humor pastelão, onde um personagem pergunta "por que você não disse antes?", e a resposta vem imediata "porque você não perguntou." O caso levado à CAS olhava especificamente para a pergunta "as próteses oferecem vantagem por serem superiores ao tornozelo humano no que se refere à transferência de energia?". A resposta apresentada pelo time de Houston e aceita pela corte foi um simples "não". Mas artigos publicados um ano e meio mais tarde falam da vantagem das próteses por outros mecanismos, que não foram discutidos naquele julgamento. A informação adicional foi simplesmente omitida, pois ninguém havia pedido por ela, pelo menos não a acusação. Os dois pesquisadores do time de sete que inocentou Pistorius, e que mais tarde passaram a defender que as próteses são uma vantagem, não foram ao julgamento final da CAS. É impossível que não se pergunte por que isso ocorreu. ENTENDA A DISCUSSÃO. O artigo completo sobre os testes, publicado em 2009, avaliou três diferentes hipóteses quando comparando Pistorius com corredores normais, de performances e características físicas similares: que o custo metabólico de corrida poderia ser diferente, assim como a capacidade de manter altas velocidades ao longo do tempo, e finalmente, que a mecânica de corrida também seria diferente. O custo metabólico de corrida é a quantidade de oxigênio que se utiliza ao longo do tempo e distância, e que em humanos é relativamente constante ao longo de diferentes velocidades. A variável é expressa em mililitros de oxigênio por minuto por quilômetro. Se a velocidade for mais alta, esta quantidade constante de oxigênio terá de ser utilizada em um menor tempo (pois o quilômetro passa mais rápido), resultando em um consumo de oxigênio (ou VO2) mais alto. Pistorius possui um custo de oxigênio cerca de 17% menor que velocistas do mesmo nível, ou seja, é muito mais eficiente que os outros. Seus valores no entanto, são próximos aos de fundistas e até um pouco mais altos que os de Zersenay Tadese, recordista mundial da meia-maratona. Claro, você pode se perguntar se é normal um velocista possuir um custo de oxigênio similar ao de um recordista mundial de provas de fundo. Não é, mas ainda assim não se pode dizer que Pistorius possui valores sobre-humanos. A capacidade de manter altas velocidades foi um dos fatores que mais surpreendeu. Sempre se acreditou que Pistorius, por não possuir panturrilhas, e sim membros de carbono que estão livres de fadiga, teria uma capacidade superior de manter altas velocidades. Nesse ponto Pistorius se revelou idêntico aos demais corredores, apesar de estar no limite superior da normalidade de comparação. Este fato é surpreendente até mesmo porque as curvas de velocidade do corredor são atípicas. Ele possui uma largada muito ruim, em função das próteses, mas alcança os demais corredores na segunda metade dos 400 m, fato em si que levantou muitas suspeitas sobre suas próteses. VANTAGEM DE 12 SEGUNDOS NOS 400 M. O terceiro fator analisado, a mecânica de corrida, foi o mais polêmico de todos. Nestes quesitos, Pistorius está literalmente fora dos gráficos quando se fala em mecânica humana. Corredores normais possuem uma velocidade máxima de reposição de pernas muito parecidas, independemente do nível, e a capacidade de correr mais rápidamente está associada à produção de força contra o solo, e ao tempo de contato do pé com o chão. Em outras palavras, não é o quão rápido você mexe suas pernas que faz de você um corredor mais veloz. Corredores de alto nível geram a maior quantidade de força no menor tempo possível. Pistorius não. Sua reposição de pernas é cerca de 20% mais rápida que outros corredores, seu tempo de contato com o chão é 14% mais longo e sua força vertical aplicada contra o solo é 22% menor! Com base nestes dados, os dois pesquisadores "dissidentes" calcularam que as próteses oferecem a Pistorius uma vantagem de cerca de 12 segundos ao longo dos 400m, o bastante para torná-lo de atleta internacional para corredor recreativo na distância. A discussão sobre o assunto já perdeu o contorno científico, e insultos pessoais tomaram as linhas de periódicos de alto nível. Enquanto alguns concluíram que "o momento na história do atletismo em que membros artificiais superam os biológicos já passou", outros (do mesmo time de pesquisa, pelo menos inicialmente) defendem acirradamente que os resultados são inconclusivos. A verdade é que Pistorius é um modelo de superação, um símbolo e fonte de inspiração para muitas pessoas. Por isso é um tema difícil e extremamente delicado. Seus defensores sempre argumentam que, se as próteses são realmente uma vantagem, qualquer um tem o direito de amputar as próprias pernas para tentar correr mais rápido. É um ponto, com certeza, mas será que é o ponto certo? A discussão segue... “

15 Nanotecnologia Chips Nanorrobôs
A nanotecnologia é a capacidade potencial de criar coisas a partir do mais pequeno, usando as técnicas e ferramentas que estão a ser desenvolvidas nos dias de hoje para colocar cada átomo e cada molécula no lugar desejado. Geralmente lida com estruturas com medidas entre 1 a 100 nanómetros, e incluí o desenvolvimento de materiais ou componentes, estando associada a diversas áreas (como a medicina, eletrónica, ciência da computação, física, química, biologia e engenharia dos materiais) de pesquisa e produção na escala nano (escala atómica), de alta energia, entre outros. O princípio básico da nanotecnologia é a construção de estruturas e novos materiais a partir dos átomos (os tijolos básicos da natureza). É uma área promissora, mas que dá apenas seus primeiros passos, mostrando, contudo, resultados surpreendentes (na produção de semicondutores, Nanocompósitos, Biomateriais, Chips, entre outros). A nanotecnologia busca inovar invenções, aprimorando-as e proporcionando uma melhor vida ao homem. O estudo da produção e caracterização de materiais nanoestruturados tem sido um dos temas mais atraentes da pesquisa. Os materiais nanoestruturados são caracterizados por uma estrutura com dimensões nanométricas que podem ser obtidos através de diversos processos tais como a solidificação rápida, processamento químico, entre outros. Em teoria, nanorrobôs poderiam ser introduzidos no corpo, seja por via oral ou intra-venosa, e então identificariam e destruiriam células cancerosas ou infetadas por vírus, poderiam regenerar tecidos destruídos e fazer rapidamente uma infinidade de coisas que os medicamentos convencionais (baseados unicamente em química) não conseguem ou demoram para conseguir. Chips Nanorrobôs

16 Ligas com memória de forma
Uma liga é uma mistura de metais, que pode ser homogénea ou heterogénea e conter vários componentes metálicos e não metálicos. As ligas são obtidas através da fusão dos seus constituintes e posterior arrefecimento e têm propriedades diferentes dos metais que as constituem. Ligas com memória de forma ou SMA (Shape Memory Alloys) são ligas que possuem a capacidade de, depois de sujeitos a uma deformação severa, recuperar a sua forma original. Existem várias ligas com memória de forma com diferentes propriedades, tais como as temperaturas a que se dá a recuperação da forma original, dependendo da sua constituição. Algumas dessas ligas são: (Disponíveis no mercado:): Nitinol e Tinel Cobre-Zinco-Aluminio Cobre-Zinco-niquel (Também com memória de forma:) Prata-Cadmio Ouro-Cadmio Cobre-estanho Cobre-Zinco Niquel-alminio Ferro- platina Magnésio-Cobre Ferro-magnésio Uma vez que estes materiais são biocompatíveis e resistentes têm várias aplicações em medicina (são usadas para substituir ossos fracturados (ex: anéis para as vértebras), cateteres, filtros para a veia cava que retêm os coágulos, aparelhos dentários, instrumentos cirúrgicos, agrafos). As ligas com memória de forma podem ser aplicadas em diversas outras áreas, como na aeronáutica (são incorporadas nas assas dos aviões ligas com memória de forma que permitem modificar a forma da asa do avião), em juntas para tubagens, nos aparelhos de ar condicionado, em extintores de incêndios, nos interruptores sensíveis a temperaturas, na robótica para simular tendões e músculos e nas armações de óculos.

17 Materiais de base sustentada
Os materiais de base sustentada têm que ser renováveis, recicláveis e biodegradáveis, para além de ser comercialmente aceites. Os materiais permitem a diminuição de resíduos, de poluição e, consequentemente, preservar fontes de matéria-prima. A expressão produtos de base sustentável tem uma clara aplicação no mundo dos polímeros. Esta expressão deve ser tomada no sentido em que os polímeros devem conciliar: • viabilidade económica; • aceitabilidade no domínio ambiental; • reconhecimento das limitações das matérias-primas. Este último determina a procura de materiais e/ou processos alternativos. A aceitabilidade ambiental implica a conjugação ponderada de três factores: materiais reutilizáveis, recicláveis, biodegradáveis.

18 A importância dos novos materiais
Os novos materiais têm vindo a melhorar as propriedades são uma área de grande importância, pois possibilitam novas aplicações e novos processos tecnológicos em diversas áreas. APLICAÇÕES DOS NOVOS MATERIAIS Arquitetura Construção civil Desporto Medicina Proteção pessoal Transportes Poucas são as pessoas no mundo que repararam ou que deram importância à matéria e à materialidade dos objetos (e não só) que utilizamos diariamente como ferramentas de trabalho ou, como soluções para resolver problemas, que usufruímos sem lhes dar importância. Vivemos tempos conturbados num arrepiante frenesim diário, com temores e receios constantes devido à crise e à nossa sustentabilidade. Em todo o mundo, a qualidade de vida depende cada vez mais da capacidade de sintetizar e processar materiais, de descobrir novos e de integrá-los em tecnologias de manufatura economicamente eficientes e ecologicamente seguras. Na verdade, sem os novos materiais e a sua produção eficiente, não existiria o nosso mundo de equipamentos modernos, máquinas, computadores, automóveis, aparelhos de comunicação, entre outros. Nesta apresentação, iremos descrever algumas das aplicações destes materiais, cujo objetivo é atingir uma sociedade sustentável com alta qualidade de vida: arquitetura, construção civil, desporto, medicina, proteção pessoal e transportes.

19 Arquitectura Membranas arquitetónicas Membranas arquitetónicas
A utilização de materiais fibrosos na arquitetura deve-se, principalmente, às suas boas características tais como: fácil manuseamento, leveza e conformabilidade. As suas aplicações incluem telas ou membranas arquitetónicas e estruturas pneumáticas, utilizadas na construção de edifícios leves. Elementos funcionais e divisórias com materiais fibrosos são, por sua vez, aplicados em espaços interiores, conferindo propriedades como autolimpeza, controlo de odores, isolamento e luminosidade. No âmbito dos materiais fibrosos aplicados na arquitetura destacam-se as fibras de poliamida, polietileno, poliéster, vidro e fibra ótica. No caso das membranas arquitetónicas, as estruturas fibrosas são revestidas com polímeros, como o cloreto de polivinilo, silicone e politetrafluoretileno, para adquirirem maior resistência mecânica, proteção contra raios UV, impermeabilidade e outras propriedades. Os materiais à base de fibras oferecem aos arquitetos graus de liberdade adicionais, quando comparados com materiais convencionais como o aço, a madeira ou o betão Membranas arquitetónicas Membranas arquitetónicas Painéis divisórios

20 Cientistas portugueses criam repelente de mosquitos activado pela luz do Sol
Publicado em 28 de Março de 2012 in Público “A nova microcápsula pode ser aplicada a vários materiais, como o tecido de uma tenda Malária, febre de dengue e outras doenças transmitidas por mosquitos podem ter a propagação mais dificultada com um novo material desenvolvido em Portugal. Uma equipa de cientistas, liderada pela Universidade do Minho (UM), criou um material que liberta repelentes e inseticidas por ação da luz solar. Já mereceu atenção no Brasil e é visto como uma forma de combater epidemias nos países em desenvolvimento.” Os cientistas desenvolveram minúsculas cápsulas no interior das quais pode colocar-se praticamente qualquer composto: em contacto com a luz do Sol, libertam-se os repelentes ou inseticidas, de forma controlada. “Deixamos de precisar de eletricidade, que é normalmente utilizada para libertar os repelentes”, explica o físico Carlos Tavares, da UM, que coordena o projeto.

21 Construção civil Geotêxteis Isolamento Monotorização estrutural
Os materiais fibrosos oferecem soluções muito interessantes para o setor da construção civil. As suas aplicações podem ir desde o reforço do betão à estabilização de solos, assim como, em isolamentos térmico e acústico. Entre as fibras mais utilizadas na construção civil destacam-se as de vidro, carbono, aramida, basalto e as naturais. As principais vantagens da aplicação destas fibras são: Excelente relação entre peso e a resistência, apresentando, por vezes, propriedades mecânicas superiores ao aço para um peso específico bastante inferior; Elevada relação entre a resistência térmica e a espessura (bom isolamento térmico); Bom comportamento enquanto isolante acústico; Resistência a agentes químicos/biológicos (corrosão, microrganismos, etc); Boa interação com o solo (geotêxteis); Elevada possibilidade de estruturação das fibras (tecidos, não-tecidos e compósitos), permitindo desenhar materiais que se adequem às necessidades da aplicação; Capacidade de serem inteligentes (monitorização). Uma das maiores vantagens da sua aplicação em edifícios é a enorme redução do peso, em comparação com os materiais convencionais. Geotêxteis Isolamento Monotorização estrutural

22 Jovens portugueses criam casas pré-fabricadas a menos de 40 mil euros
Publicado em 23 de Abril de 2012 in Vídeo in O projeto Mima House dos arquitetos Portugueses Marta Brandão e Mário Sousa. “Três jovens de Viana do Castelo desenvolveram um novo conceito de casa pré-fabricada que está a fazer sucesso em todo o mundo. As habitações são de inspiração japonesa, constituídas por módulos, e ficam prontas a habitar em apenas mês e meio. O preço médio é de 39 mil euros e já começaram a ser vendidas.”

23 Desporto Equipamentos desportivos Vestuário Desportivo
Os materiais fibrosos são utilizados em quase todos os tipos de desportos, tanto no equipamento como no vestuário. Estes oferecem características diversificadas, tais como redução de peso, melhor desempenho mecânico, maior durabilidade e elasticidade, redução de atrito, conforto, entre outras, de forma a aumentar a performance do atleta. As fibras mais utilizadas em aplicações desportivas são: poliéster, poliamida, polipropileno, elastano, carbono, aramida e fibras funcionais com capacidades diversas. Os materiais funcionais proporcionam uma elevada sensação de conforto aos utilizadores devido: às ótimas propriedades tácteis, à baixa absorção de humidade, à capacidade de transportar a transpiração da pele para o exterior do corpo, ao isolamento térmico e, ao seu design e variedade de cores. As principais aplicações destes materiais encontram-se na gestão de humidade, termoregulação, repelência à água e respirabilidade e monitorização dos sinais vitais no vestuário desportivo. Além disso, os materiais fibrosos são utilizados nos equipamentos desportivos, principalmente, sob a forma de compósitos, para fornecerem maior resistência, durabilidade, facilidade de transporte, redução de peso e manutenção. Equipamentos desportivos Vestuário Desportivo

24 Bioswim - fato sem fios para avaliação de desempenho de nadadores
Publicado em 10 de Janeiro de 2012 in “O Centro de Ciência de Engenharia Têxtil da Universidade do Minho está a desenvolver um projeto intitulado por BIOSWIM (Body Interface System based on Wearable Integrated Monitorization) que se baseia na criação de um fato sem fios que permitirá aos nadadores de alta competição avaliar, em tempo real, os diversos parâmetros biométricos e de desempenho dos atletas. O fato é composto por cerca de 20 sensores colocados em zonas alvo para analisar parâmetros biomecânicos, fisiológicos e de desempenho do nadador, tais como: ritmo cardíaco, atividade muscular, acelerações dos membros, pressão palmar, temperatura timpânica, frequência respiratória e a posição do nadador. Os dados são enviados por um sistema sem fios para análise em tempo real e, simultaneamente guardados em memória para análise posterior. Prevê-se que, futuramente, este equipamento possa ser aplicado noutras áreas e desportos desde a saúde ao lazer.”

25 Rhodia e Fulgar fazem acordo para expandir mercado europeu do fio têxtil inteligente Emana®
Publicado em 11 de Maio de 2012 in Inovação da Rhodia no campo das fibras têxteis, Emana® é o único fio têxtil de poliamida do mundo que atua na redução da fadiga muscular e dos sinais de celulite. “Inovação da Rhodia no campo das fibras têxteis, Emana® é o único fio têxtil de poliamida do mundo que atua na redução da fadiga muscular e dos sinais de celulite Santo André, Brasil, e Castel Goffredo, Itália, 12 de dezembro de 2011 – A Rhodia, uma empresa do grupo Solvay, e a Fulgar, o maior produtor europeu de fios de poliamida 66 para o setor têxtil, anunciam que estão envolvidos em discussões visando a um acordo para produção e comercialização na Europa do fio Emana®, a mais recente inovação têxtil da Rhodia. Resultado de quatros anos de desenvolvimento nos centros de pesquisas da Rhodia, Emana® é um fio têxtil de poliamida 66 que incorpora cristais minerais bioativos em sua matriz polimérica, tornando possível a confecção de roupas que promovem um nível elevado de interação entre o tecido e a pele, ao atuar na melhoria da microcirculação sanguínea e do metabolismo celular. Comprovados por estudos científicos, os benefícios proporcionados por roupas confeccionadas com Emana® incluem melhora na elasticidade e suavidade da pele, redução da fadiga muscular e redução dos sinais de celulite. O produto é indicado para todo o tipo de vestuário (lingerie, shapewear, esportivo, moda-fashion, entre outros) que visa a promoção de bem-estar e saúde ao consumidor. Patenteada internacionalmente, a inovação passou por todos os testes clínicos necessários em laboratórios de classe mundial independentes, o que garante os resultados alcançados através de protocolos científicos reconhecidos e do rigoroso tratamento de dados estatísticos. Também foi avaliado e recebeu o certificado Oeko-Tex Standard 100 – classe 1, podendo ser empregado na confecção de todo o tipo de vestuário, incluindo o destinado ao público infantil.”

26 Medicina Materiais não implantáveis Materiais implantáveis
Os materiais fibrosos de aplicação médica são produtos concebidos para atender necessidades específicas, e adequados a aplicações médicas e cirúrgicas, apresentando uma influência direta no tratamento médico, cirúrgico e pós-cirúrgico do paciente. Os materiais aplicados nesta área apresentam propriedades específicas, tais como: flexibilidade, resistência, biocompatibilidade, porosidade, entre outras. As fibras mais utilizadas em aplicações médicas são: algodão, poliuretano, polipropileno, polimetilmetacrilato, poliéster, fibras de alginato e, ainda, fibras biodegradáveis e bioabsorvíveis, como são os casos das fibras de quitina e de colagénio. Dentro das aplicações médicas, os materiais fibrosos podem dividir-se em: materiais cirúrgicos implantáveis (tendões artificias, stents, válvulas cardíacas artificiais, próteses, etc.), materiais cirúrgicos não implantáveis (gazes, algodão, pensos, etc.), dispositivos extracorporais (rim, fígado e pulmão artificiais) e produtos de saúde e higiene (batas, gorros, campos cirúrgicos, etc.). Produtos de saúde e higiene (impermeabilidade do vestuário médico-cirúrgico). Materiais não implantáveis Materiais implantáveis

27 Chip de seda para implementação no cérebro
Publicado em 12 de Janeiro de 2012 in Galileu “Um dos grandes problemas da implementação de dispositivos no corpo humano é a questão da biocompatibilidade. Para colmatar esta problemática, Brian Litt, professor de neurologia e bioengenharia da universidade Pennsylvania Medical School, nos EUA, está a desenvolver dispositivos ultra finos de seda que podem ser facilmente implantáveis no cérebro através de pequenos orifícios do crânio. Aquando da sua colocação no cérebro estes chips são mergulhados numa solução salina conferindo-lhe uma maior flexibilidade abrangendo uma maior área de superfície e,por isso, tornam-se mais eficientes que os chips convencionais. Este dispositivo já foi testado em gatos e os resultados foram publicados num artigo na revista Nature.”

28 Proteção pessoal Proteção térmica Proteção mecãnica Proteção química
Os materiais fibrosos são utilizados na área da proteção pessoal para proteger o utilizador de efeitos ambientais perigosos, que possam resultar em danos ou mesmo levar à morte. Estes materiais têm aplicações em diversas atividades profissionais, tais como militares, polícias, bombeiros, soldadores, biólogos, jardineiros, eletricistas e trabalhadores de plataformas petrolíferas, representando verdadeiras vantagens como maior conforto, bem-estar e segurança. As fibras mais utilizadas na proteção incluem poliéster, poliamida, aramida, acrílico, polietileno, elastano e as fibras funcionais comerciais, que apresentam funcionalidades diversas como termoregulação, resistência à chama e proteção antimicrobiana. Os materiais fibrosos proporcionam proteção em diversas áreas, incluindo proteção térmica (fatos de bombeiro e de proteção contra o frio extremo), proteção química (equipamento de proteção contra agentes nocivos), proteção mecânica (proteção contra o corte, perfuração, abrasão e balística) e proteção biológica (equipamento de proteção contra microrganismos). Proteção térmica Proteção mecãnica Proteção química

29 Farda dos bombeiros Os materiais têxteis ao longo do tempo foram recebendo tratamentos para um melhor desempenho e funções, como exemplo, a propriedade retardante anti-chama. O material têxtil receberá essa propriedade na parte de beneficiamento terciário (processo que objetiva dar ao material melhor característica e dimensiona melhor toque e características especiais, como o anti-chama). Tal tratamento é altamente relevante para a segurança, como comprovado na diminuição da taxa de incêndios, minimizando perda de vidas e custos. A proteção térmica inclui: Proteção contra o calor e a chama; Proteção contra o frio. Os requisitos dos materiais para ambas as categorias são semelhantes: Integridade do material a utilizar no vestuário; Repelência a líquidos; Isolamento térmico. A maior diferença entre estes materiais reside na: Resistência à chama para os materiais protetores de calor e chama; Resistência a condições ambientais como vento, frio e neve nos materiais fibrosos protetores do frio. As soluções em multicamada são utilizadas tanto para proteger contra o frio como contra o calor, sendo que, nestes casos, cada camada desempenha um papel específico, na proteção global do conjunto. Neste tipo de proteção, o ar é um fator muito importante, pois é um mau condutor de calor, ou seja, um bom isolante.

30 Transportes Transportes aérios
Os materiais fibrosos são aplicados nos diversos sistemas de transporte, de modo a promoverem maior conforto (isolamento e revestimento de interior de automóveis, aviões, comboios), maior segurança (airbags, cintos, pneus, reforço de pneus, etc.), redução de peso e, consequente, redução de CO2 (aplicação de materiais compósitos em suporte para painéis de instrumentos, estruturas de aviões, cascos de navios, hélices de barcos, etc.). Estes materiais aplicam-se em sistemas de transporte aéreos (aviões e helicópteros), terrestres (automóveis, autocarros, veículos pesados e comboios) e marítimos (barcos e navios). As fibras de poliéster e poliamida são bastante utilizadas, com o intuito de promover uma maior segurança, sendo aplicadas em cintos de segurança e airbags, respetivamente. Quanto à redução de peso e, consequente redução de CO2, são utilizadas fibras de carbono, fibras de vidro e fibras naturais como linho, cânhamo e coco, entre outras. Fibras de polipropileno, lã, poliéster e viscose são bastante comuns em elementos que promovem conforto em veículos de transporte. Transportes aérios Transporte terrestre (pneus, airbags, acentos, cintos de segurança, etc) Transportes marítimos

31 Novo Porsche com fibras de carbono
Publicado em 18 de Maio de 2012 in O Porsche 918 Spyder é a mais recente aposta verde da multinacional alemã. possui carroçaria em fibra de carbono, vai dos 0 aos 100 km/h em três segundos e, no modo eléctrico, consegue percorrer 25 quilómetros com uma velocidade máxima de 150 km/h. Na condução híbrida, consome 1 litro para andar 35 quilómetros. “Dias depois de a Ferrari ter apresentado o seu super-desportivo híbrido, a Porsche revelou as primeiras imagens do 918 Spyder, o carro verde mais potente e caro da fabricante. Com lançamento previsto para o Salão de Frankfurt de 2013, o modelo híbrido deverá chegar ao mercado a um preço de €645 mil (R$1,7 milhões), mais coisa menos coisa, o preço do seu rival transalpino. O novo super-desportivo da Porsche está na fase final de teste e terá três motores – como o da Ferrari – dois de propulsão elétrica e um terceiro a combustão. Juntos, eles entregam uma potência máxima de 780 cavalos. O veículo possui carroçaria em fibra de carbono, vai dos 0 aos 100 km/h em três segundos e, no modo elétrico, consegue percorrer 25 quilómetros com uma velocidade máxima de 150 km/h. Na condução híbrida, consome 1 litro para andar 35 quilómetros.”

32 BMW GINA Light Visionary Model Concept Car
Publicado em 12/06/2008 O poder dos materiais à base de fibras na revolução automóvel!

33 FIM 12ºC


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