Pesquisadores do ITA publicam resultados de pesquisa na área de materiais e estruturas inteligentes

A busca pela redução no consumo de combustível e menor impacto ambiental impulsiona a pesquisa em materiais mais leves e funcionais para o uso em veículos e aeronaves. Da mesma forma, novas tecnologias são estudadas para evitar ruído, desconforto de operadores e passageiros e fadiga de componentes mecânicos devido à vibração de veículos e equipamentos industriais.

 

Estes são os desafios que motivaram a pesquisa doutor Jorge Gripp, pelo ITA, e seu supervisor de pós-doutorado, Prof. Domingos Rade, publicada no periódico Mechanical System and Signal Processing, de grande relevância e impacto no setor, intitulado: Vibration and noise control using shunted piezoelectric transducers: a review.

 

No artigo, os autores reportam resultados de seu próprio trabalho de pesquisa e fazem um amplo apanhado sobre o controle de vibrações e ruído baseado na associação de materiais piezelétricos com circuitos eletrônicos (denominados circuitos shunt).

 

Segundo Jorge Gripp, o artigo traz a revisão mais completa e atualizada disponível no momento, incluindo aspectos fenomenológicos da técnica de controle, procedimentos de modelagem matemática, estratégias de projeto e posicionamento de transdutores piezelétricos, tipos de circuitos elétricos e eletrônicos. O estudo é fundamentado em mais de 250 referências bibliográficas, que incluem artigos científicos, patentes e livros. É também feito um levantamento da evolução do número de publicações dedicadas ao tema da pesquisa no período de 1997 a 2017, com base na plataforma Scopus, e um estudo da evolução do número de patentes concedidas, por ano, por país e ramos industriais de aplicação. O artigo pode ser acessado através do link https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2018.04.041(link is external)

 

A tecnologia de shunts piezelétricos se insere no contexto das chamadas estruturas inteligentes que fazem uso de materiais com propriedades inabituais, denominados materiais inteligentes, que se caracterizam por exibirem acoplamento entre diferentes domínios físicos. Os materiais inteligentes mais conhecidos são os materiais piezelétricos (acoplamento elétrico-mecânico), ligas com memória de forma (acoplamento térmico-mecânico), polímeros eletroativos (acoplamento elétrico-mecânico), fluidos eletrorreológicos (acoplamento elétrico-mecânico) e fluidos magneto-reológicos (acoplamento magnético-mecânico). Este acoplamento é explorado para conferir a estruturas, veículos e equipamentos industriais, múltiplas funcionalidades, tais como absorção de vibrações, geração de energia elétrica a partir de vibrações, monitoramento da ocorrência de danos e reconfiguração automática de forma.

 

De acordo com o Prof. Domingos Rade, esta linha de pesquisa vem se consolidando no ITA nos últimos anos. Vários pesquisadores da Divisões de Engenharia Aeronáutica e de Engenharia Mecânica do ITA participaram do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Estruturas Inteligentes em Engenharia (INCT-EIE), no período de 2009 a 2014. Reunindo sete instituições de ensino e pesquisa brasileiras, além de numerosos pesquisadores estrangeiros, este INCT se dedicou à investigação dos fundamentos e aplicações de materiais inteligentes aplicados a sistemas de engenharia, com financiamento conjunto do CNPq, da FAPEMIG e da Petrobras.

 

Fonte: Divisão de Engenharia Mecânica

Edição: Divisão de Comunicação Social