Trabalho Aprimoramento Profissional

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SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL 
SENAI/INDAIAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aprendizagem Industrial de Torneiro Mecânico V1 
 
 
 
 
CRIADO PRIMEIRO IMÃ NÃO-METÁLICO 
CRIADO UM METAL SUPER FORTE E LEVE. 
 
 
 
Aline Krause / Sthefany Ladwig 
Docente Antonio da Silva 
 
 
 
 INDAIAL 
2017 
 
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CRIADO PRIMEIRO IMÃ NÃO-METÁLICO 
CRIADO UM METAL SUPER FORTE E LEVE. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INDAIAL 
2017 
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SUMÁRIO 
 
 
Introdução ………………………………………………………………………………….04 
Criado primeiro ímã não-metálico………………………………………………………..05 
Imã de carbono…….………………………………………………………………06 
Magnetismo Orgânico…………………………………………………………….06 
Criado um metal super forte e leve……………………………………………………....06 
Metal superforte……………………………………………………………………06 
Metal mais leve do mundo pesa 100 vezes menos do que o isopor​…………07 
Metal nanocompósito……………………………………………………………....09 
Conclusão…………………………………………………………………………………...10 
Referências………………………………………………………………………………...12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INTRODUÇÃO 
 
● Criado primeiro ímã não metálico 
Criaram um material magnético que mantém as suas propriedades a 
temperatura ambiente utilizando grafeno. Dessa forma inúmeras aplicações são 
possíveis para esse material, incluindo as áreas de biomedicina e eletrônica. 
Descobriram que adicionando elementos como flúor, hidrogênio e oxigênio ao 
grafeno era possível criar uma nova fonte de momentos magnéticos que se 
comunicam entre si, mesmo em temperatura ambiente. Assim, essa pesquisa 
publicada na Nature, é vista como uma grande novidade na área de ímãs 
orgânicos. Além disso, a equipe desenvolveu um modelo teórico que explica a 
origem do magnetismo nos materiais à base de carbono. Segundo Michal 
Otyepka, co-criador do modelo, nos sistemas metálicos o fenômeno magnético se 
dá pelo comportamento dos elétrons na estrutura atômica do material. Já nos 
orgânicos, a característica magnética é gerada através dos radicais químicos não 
metálicos que possuem elétrons livres. Os pesquisadores da República Tcheca já 
estão colaborando com outros cientistas do Japão e da Bélgica para encontrarem 
juntos potenciais aplicações para esse incrível material e também desenvolver 
modelos teóricos para descrever as propriedades magnéticas. 
● Criado metal super forte e leve 
Tenta-se adicionar nanopartículas cerâmicas aos metais para torná-los 
mais leves e mais fortes, mas o processo não funciona em larga escala. Ocorre 
que, quando as nanopartículas são adicionadas ao material em fusão, elas 
tendem a se aglomerar, em vez de se dispersar homogeneamente pelo material. 
Chen obteve um metal super forte, mas muito leve, talhado para usos na 
indústria aeroespacial e outros equipamentos que precisam ser leves e fortes, 
como equipamentos médicos. 
A técnica consiste na adição de nanopartículas de ​carbeto de silício​, uma 
cerâmica ultra dura, ao metal fundido. Com a adição das nanopartículas, o metal 
ficou mais forte, mais rígido e mais resistente a altas temperaturas. De forma um 
tanto curiosa, o metal também não perdeu a plasticidade, o que geralmente 
ocorre quando se adiciona partículas cerâmicas. 
 
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http://www.inovacaotecnologica.com.br/pesquisar.php?keyword=carbeto%20de%20sil%EDcio
 
Primeiro ímã não Metálico 
 
Ímã de carbono 
Um sonho de muitas gerações de pesquisadores acaba de se tornar realidade 
pelas mãos de uma equipe da Universidade Palacky, na República Tcheca. 
Jirí Tucek e seus colegas criaram carbono metálico - ou, em outras palavras, 
os primeiros ímãs sem metais. 
E, longe de ser apenas uma curiosidade científica, o ímã orgânico, feito a 
partir do grafeno, mantém suas características magnéticas a temperatura ambiente, 
abrindo caminho para seu uso prático. 
Até agora os cientistas acreditavam que todos os materiais com magnetismo 
a temperatura ambiente deveriam se basear em metais ou em compostos metálicos. 
"Tratando o grafeno com outros elementos não-metálicos, como flúor, 
hidrogênio e oxigênio, fomos capazes de criar uma nova fonte de momentos 
magnéticos que se comunicam entre si mesmo a temperatura ambiente. Esta 
descoberta está sendo vista como um avanço enorme nas capacidades dos ímãs 
orgânicos," disse o professor Radek Zboril, coordenador da equipe. 
 
 
 
 
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Magnetismo orgânico 
A equipe também desenvolveu um modelo teórico para tentar explicar a 
origem do magnetismo nos materiais à base de carbono. 
"Nos sistemas metálicos, os fenômenos magnéticos resultam do 
comportamento dos elétrons na estrutura atômica dos metais. Nos ímãs orgânicos 
que desenvolvemos, as características magnéticas emergem do comportamento de 
radicais químicos não-metálicos que transportam elétrons livres," resumiu o 
professor Michal Otyepka. 
A expectativa é que os ímãs não-metálicos possam viabilizar grandes 
avanços no campo da biomedicina, da bioeletrônica e da eletrônica orgânica em 
geral. 
 
CRIADO METAL SUPER FORTE E LEVE 
 
Metal superforte 
Lian-Yi Chen, da Universidade da Califórnia em Los Angeles, descobriu 
como misturar e estabilizar nanopartículas em um metal fundido. 
Há muito se tenta adicionar nanopartículas cerâmicas aos metais para 
torná-los mais leves e mais fortes, mas o processo não funciona em larga 
escala. 
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Ocorre que, quando as nanopartículas são adicionadas ao material em 
fusão, elas tendem a se aglomerar, em vez de se dispersar homogeneamente 
pelo material. 
Solucionando esse problema, Chen obteve um metal super forte, mas muito 
leve, talhado para usos na indústria aeroespacial e outros equipamentos que 
precisam ser leves e fortes, como equipamentos médicos. 
Como desenvolveu um processo de produção que pode ser escalonado 
para grandes volumes, Chen acredita na transposição da técnica do laboratório 
para as fábricas, o que abriria a possibilidade do uso do metal super forte 
também em automóveis. 
 
Metal mais leve do mundo pesa 100 vezes menos do que o isopor 
Microlattice. Este é o nome de um novo metal, que promete revolucionar a 
indústria de tecnologia, design e construção. A Boeing, gigante da aviação, 
desenvolveu o produto em seu laboratório, o HRL e ele foi reconhecido há 
poucas semanas, pelo Livro dos Recordes, como o metal mais leve do mundo. 
O produto, feito de níquel fósforo, é cerca de 100 vezes mais leve do que o 
EPS (popularmente conhecido como isopor) e em sua composição há 99,99% 
de ar. 
 
Metal mais leve do mundo pesa 100 vezes menos do que o isopor e foi 
desenvolvido pela Boeing. 
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Foto: HRL Laboratories / Divulgação 
 
“O objetivo de alcançar o recorde como metal mais leve foi mostrar a 
flexibilidade do processo de fabricação”, disse Bill Carter, diretor do Laboratório 
de Sensores e Materiais da HRL, em material divulgado no ​site da empresa. 
“Com o mesmo processo podemos produzir um material forte e útil que 
pode ser feito com a densidade de um alumínio, ou bem abaixo da densidade do 
ar. Atingir uma densidade em qualquer ponto entre esses dois requer apenas 
uma pequena mudança no processo de criação, que pode ser feita de forma 
rápida, barata e sob medida”, completou. 
 
Como é feito 
​Para construir a micro-retícula, um modelo personalizável de polímero é 
construído através de um “processo de ondas de fotopolímeros autoformante” e 
depois é galvanizado com uma camada de níquel-fósforo de aproximadamente 
80 nanômetros de espessura, cerca de mil vezes mais fino do que a largura de 
um fio de cabelo humano. Ao final do processo o polímero é removido como 
suor de agentes químicos. O produto resultante é um material ultrafino e capaz 
de absorver grande quantidade de energia em toda a sua estrutura. 
O processo de fabricação é rápido e escalonável, levando a HRL a 
antecipar que a micro-retícula poderia ser viável para aplicações na construção 
civil, como no isolamento e em dispositivos de troca de calor. Além do uso em 
conversores catalíticos, asas de avião, capacetes militares e proteção de 
explosão de veículos. Outras aplicações podem ser pensadas para a indústria 
do design que se valeria de um produto resistente e ultraleve para a criação dos 
mais diversos objetos, aponta o laboratório. 
 
 
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http://www.hrl.com/news/2016/1026/
 
 
Metal Nanocompósito 
 
A técnica consiste na adição de nanopartículas de ​carbeto de silício​, uma 
cerâmica ultra dura, ao metal fundido. 
Com a adição das nanopartículas, o metal ficou mais forte, mais rígido e 
mais resistente a altas temperaturas. De forma um tanto curiosa, o metal 
também não perdeu a plasticidade, o que geralmente ocorre quando se adiciona 
partículas cerâmicas. 
A equipe trabalhou com magnésio, mas a técnica pode ser aplicada a 
outros metais leves, como o alumínio. 
"Os resultados que obtivemos não chegam nem a arranhar a superfície de 
um tesouro escondido de uma nova classe de metais com propriedades e 
funcionalidades revolucionárias," entusiasma-se o professor Xiaochun Li, 
orientador da equipe. 
Em termos de peso, o novo metal - mais precisamente, um nanocompósito 
metálico - tem cerca de 14% de nanopartículas de carbeto de silício e 86% de 
magnésio. (Inovação Tecnológica) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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http://www.inovacaotecnologica.com.br/pesquisar.php?keyword=carbeto%20de%20sil%EDcio
 
CONCLUSÃO 
 
O novo material abre caminhos para a fabricação de dispositivos magnéticos 
como sensores e detectores usados em áreas que abrangem da engenharia 
espacial até a medicina. Até agora pesquisadores europeus haviam conseguido tal 
feito, mas empregando técnicas bem mais caras e complexas, como é o caso do 
método desenvolvido por uma equipe de pesquisadores da Alemanha que recorreu 
ao bombardeio de um feixe de prótons, gerado por um reator nuclear, para produzir 
o magnetismo na grafite. “Além de ser um processo muito mais oneroso, complexo e 
ainda não totalmente explicado, o magnetismo obtido por eles é aproximadamente 
dez vezes menor do que o do nosso carbono”, explica um dos inventores, o 
engenheiro de materiais Fernando Manuel Araújo-Moreira, professor do 
Departamento de Física da UFSCar, coordenador dos trabalhos no Brasil.A 
importância do invento está no fato de que, por muito tempo, a comunidade científica 
acreditou que um material magnético deveria obrigatoriamente conter átomos de 
elementos metálicos como o ferro, o cobalto e o níquel. A pesquisa feita pelos 
cientistas das universidades brasileira e uruguaia demonstrou o contrário porque a 
grafite só possui átomos de carbono. “Conferimos ao arranjo de átomos de carbono, 
que é o elemento base de todas as estruturas orgânicas, uma nova propriedade, o 
magnetismo”, diz Araújo-Moreira. A patente do invento, denominada Processo de 
preparação de materiais grafíticos magnéticos e materiais assim preparados, foi 
depositada pela Fundação de Apoio Institucional da UFSCar no Instituto Nacional de 
Propriedade Industrial (INPI) e tem co-titularidade das duas universidades. A lista de 
inventores inclui, além de Araujo-Moreira, a doutoranda Helena Pardo e o professor 
Álvaro Mombrú, coordenador dos trabalhos no Uruguai. 
O produto, feito de níquel fósforo, é cerca de 100 vezes mais leve do que o 
EPS (popularmente conhecido como isopor) e em sua composição há 99,99% de 
ar. “O objetivo de alcançar o recorde como metal mais leve foi mostrar a 
flexibilidade do processo de fabricação”, “Com o mesmo processo podemos 
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produzir um material forte e útil que pode ser feito com a densidade de um 
alumínio, ou bem abaixo da densidade do ar. Atingir uma densidade em qualquer 
ponto entre esses dois requer apenas uma pequena mudança no processo de 
criação, que pode ser feita de forma rápida, barata e sob medida”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
 
http://www.tecnologiademateriais.com.br/portal/noticias/outros/2016/janeiro/Cri
ado-um-metal-superforte-e-leve.html 
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=criado-pri
meiro-ima-nao-metalico&id=010160170314#.WamRr7KGPIU 
 
 
 
 
 
 
 
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http://www.tecnologiademateriais.com.br/portal/noticias/outros/2016/janeiro/Criado-um-metal-superforte-e-leve.html
http://www.tecnologiademateriais.com.br/portal/noticias/outros/2016/janeiro/Criado-um-metal-superforte-e-leve.html
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=criado-primeiro-ima-nao-metalico&id=010160170314#.WamRr7KGPIU
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=criado-primeiro-ima-nao-metalico&id=010160170314#.WamRr7KGPIU