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MAGLEV (TRANSPORTE POR LEVITAÇÃO MAGNETICA) – TRILHO
RESUMO
O conceito Maglev (transporte por levitação magnética) tem ganhado cada vez mais espaço na ciência mundial graças as propostas de benefícios associadas a suas características. Em alguns lugares do mundo, onde essa tecnologia já vem sendo utilizada, tem sido comprovado que esse meio de transporte pode ser ecologicamente correto e competir com transportes como os aéreos pela sua velocidade e conforto. Porém, os sistemas Maglev hoje empregados, são considerados instáveis e gasta-se muito no sistema de controle de levitação e monitoramento. Contudo com o avanço da tecnologia o principal tipo de Maglev estudado hoje é o por levitação supercondutora, que promete muito mais estabilidade, segurança e performance. É importante entender a diferença entre os tipos de Maglev e conhecer a importância do aprimoramento desse transporte.
INTRODUÇÃO
Com o grande aumento da população, o número de veículos cresce, e consequentemente a poluição também. Sendo assim as pesquisas para o desenvolvimento de meios de transportes menos poluentes e mais sustentáveis é grande. Um dos meios de transporte que está sendo cada vez mais estudado é o Maglev (transporte por Levitação Magnética), já utilizado em trens no Japão, Alemanha, EUA, etc.
Os trens Maglev são mais rápidos, silenciosos, confortáveis e não lançam poluentes no ar já que não tem um motor de combustão. Eles são tecnicamente e ecologicamente melhores que um trem convencional roda-trilho, algumas dessas vantagens são: 1) eliminação de rodas, portanto, os níveis de ruídos, vibrações e desgaste da via, são drasticamente reduzidos, consequentemente, os custos de manutenção são diminuídos; 2) o peso da carga é distribuído, portanto, os custos de construção das vias são reduzidos; 3) devido a forma construtiva dos trens Maglev, o mesmo não descarrilha; 4) não há escorregamento e/ou deslizamento do sistema em operação, pois não há contato entre o veículo e a via; 5) podem vencer inclinações maiores e raios menores; 6) acelera e desacelera rapidamente; 7) peças tais como, engrenagens, acoplamentos, eixos, rolamentos e etc., são eliminadas; 8) a operação de trens Maglev é menos suscetível às condições meteorológicas. (CABRAL, 2015).
Nesse trabalho abordaremos principalmente os aspectos e características dos trilhos de um Maglev, mas dando as devidas explicações para o entendimento geral do projeto.
FUNDAMENTAÇÃO TEORICA - O MAGNETISMO
O magnetismo já era conhecido desde as civilizações antigas através de um mineral com propriedades distintas chamado magnetita (Fe3O4), conhecido popularmente como imã. Através da história, vários cientistas, pesquisadores e estudiosos, se aventuraram pelo conhecimento do eletromagnetismo, entre eles podem ser citados, Tales de Mileto, Willian Gilbert, Coulomb, Faraday, etc.
O magnetismo é a expressão de uma forma de energia, normalmente associada a forças de atração e de repulsão entre alguns tipos particulares de materiais, chamados de imãs (MUSSOI, 2005). A magnetita (Fe3O4) é conhecida como imã natural, porem hoje existem diversos imãs de diferentes materiais conhecidos como imãs artificiais, que são geralmente compostos de metais e ligas cerâmicas, com propriedades magnéticas temporárias (geralmente de ferro doce) ou permanentes (ligas de aço), ambos contendo níquel ou cobalto.
O magnetismo é originado na estrutura física do material, assim como em outras formas de energia. O átomo de uma substancia magnética possuem elétrons que giram em direções determinadas, resultando assim em um campo magnético.
Campo Magnético é o campo formado ao redor de um imã, onde ocorre a força magnética de atração e repulsão. Esse campo é formado por linhas de indução magnética que saem do polo norte e entram no polo sul do material.
FUNDAÇÃO TEORICA – OS SUPERCONDUTORES
Quando certos materiais atinge um nível de temperatura extremamente baixo suas propriedades se alteram de tal maneira que eles perdem sua resistência elétrica e expulsão campos magnéticos. Esse fenômeno é conhecido como supercondutividade e foi descoberto por volta de 1911 pelo físico alemão Heike Kamerlingh Onnes. 
Alguns anos depois outros cientistas chamados Walther Meissner e Robert Ochsenfeld perceberam que esses supercondutores conseguiam expelir completamente seus campos magnéticos de seu interior, eles batizaram esse efeito como efeito Meissner.
Ate 1986 todos os supercondutores conhecidos eram metais puros, ligas metálicas, compostos intermetálicos e semicondutores dopados, porém, hoje em dia a descoberta de novos materiais supercondutores, como os óxidos cerâmicos, os folearemos, os borocarbetos e o composto intermetálico MgB2, tem despertado um enorme interesse na comunidade científica mundial, em razão do seu potencial tecnológico em termos de dispositivos (máquinas, sensores, detectores etc.) e pela contribuição oque a compreensão dos seus mecanismos poderá trazer no campo da física básica.
FUNDAMENTAÇÃO TEORICA – IMÃ DE NEODIMIO
Também conhecidos como imãs de ferro-boro, são imãs muito fortes porem mecanicamente frágeis, perdendo suas propriedades irreversivelmente a temperaturas acima de 120°. São feitos de uma liga de Neodímio, ferro e boro (Nd2Fe14B). São imãs relativamente baratos e versáteis, tendo suas principais aplicações em discos rígidos e motores elétricos.
FUNDAMENTAÇÃO TEORICA - O MAGLEV
Os trens Maglev não possuem rodas, eixos, transmissões e linhas aéreas. As rodas e os trilhos são substituídos por um sistema eletromagnético capaz de suporta o peso do comboio sem qualquer contato físico. Esses trens hoje são divididos em 3 tipos principais:
Trem com levitação eletromagnética (EML) – São posicionados eletroímãs por todo trilho de forma estratégica, de tal forma que eles exerçam uma força de atração nas placas ferromagnéticas instaladas na aba tipo “T” do trem.
A propulsão e a frenagem são efetuadas por motores sincronizados instalados no trilho, sendo estes alimentados por uma corrente alternada variável. Assim a velocidade do trem é determinada pela frequência dessa corrente, enquanto que a aceleração e desaceleração são devido ao sentido do campo produzido pelo motor (MOTTA, 2011).
Trem com levitação eletrodinâmica (EDL) – Esse tipo de sistema utiliza repulsão eletromagnética entre campos do trem e do trilho. O campo do trem é produzido por eletroímãs ou imãs permanentes e os trilhos possuem bobinas condutoras (MOTTA, 2011).
A propulsão e a frenagem desse sistema são do mesmo tipo do EML, porem para que a levitação ocorra o trem precisa atingir cerca de 120km/h, necessitando assim de rodas, perdendo algumas de suas vantagens aos trens comuns.
Trem com levitação supercondutora (SML) - Alguns materiais tem a capacidade de conduzir corrente elétrica sem resistências nem perdas de energia quando resfriados a temperaturas extremas, esses materiais são chamados de supercondutores.
Os trens SML tem a levitação baseada na expulsão de campo magnético desses supercondutores, isso é chamado de efeito Meissner. Nos supercondutores tipo 1 o campo magnético é completamente expulso, no tipo 2 a exclusão é parcial (CABRAL, 2015).
O componente fundamental desse sistema é a "base de levitação" do trem, no qual é montado os módulos de passageiros e instalado os criostatos. Dentro dos criostatos estão os supercondutores, os quais são refrigerados com nitrogênio líquido (−196, 15 ◦C). Na parte central encontram-se as bobinas (alimentadas com energia elétrica) que permitem a movimentação do trem através da interação com um motor linear síncrono instalado na via (SOTELO et al., 2013).
OBEJETIVO DO EXPERIMENTO
A construção de um modelo do trilho do Maglev (EML), para explicar como funciona e comparar com os outros tipos existentes.
MATERIAIS E METODOS 
O projeto deve ser desenvolvido segundo a ideia do trem com levitação eletromagnética (EML), já que por razoes de custo muito elevado é inviável trabalhar com um supercondutor nesse tipo de projeto, mesmo queem pequena escala. 
Inicialmente para a montagem utilizaremos imãs de neodímio nos trilhos e uma haste de ferro na base do trem, e tentaremos colocar um motor para propulsão.
Base do trilho em acrílico – 1m (entre R$ 15,00 e R$35,00)
Imãs de neodímio – 200 unidades (entre R$200,00 e R$300,00)
Propulsão
Pistola de cola quente e cola (R$20,00)
Fita dupla face (R$5,00)
RESULTADOS ESPERADOS
Esperamos por meio desse projeto ver na pratica a força eletromagnética atuando em uma aplicação ainda pouco utilizada no mundo, porém, que tem grandes chances de crescimento graças a seus benefícios e ao avanço constante da tecnologia.
REFERÊNCIAS
MOTTA, E. S. Otimização de trilho magnético de um sistema de levitação supercondutora para veículo Maglev. Tese (Doutorado) — Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ, 2011.
CABRAL, T. D. F. Dinâmica e controle de um sistema maglev simplificado. Dissertação (mestrado) - Faculdade de Engenharia do Campus de Ilha Solteira – UNESP, 2015.
CARVALHO, F. O. Elaboração de um trilho maglev para experimentos didáticos. Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP, (s. d.).
http://alumni.ipt.pt/~goncalom/Maglev.htm
PALANDI, J. ET AL. Eletromagnetismo. Universidade Federal de Santa Maria, 2003.
MUSSOI, F. L. R. Fundamentos de eletromagnetismo. Centro federal de educação tecnológica de santa catarina – CEFET/SC, 2005.
ISOLA, V. A história do eletromagnetismo. Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP, (s. d.).
http://brasilescola.uol.com.br/fisica/os-supercondutores.htm