Este estudo avaliou a qualidade do revestimento de aço inoxidável AISI 347L em substrato de aço Cr-Mo produzido pelo processo GMAW, levando em consideração a influência dos parâmetros de soldagem e dos tratamentos térmicos de alívio de tensão. Para a análise de tensão residual, foi utilizado o método de Deslocamento de Pontos Coordenados (DCP). Foram confeccionados 3 corpos de prova com dimensões de 300 x 150 x 12,7 mm, variando a composição do gás de proteção (100% Ar, 98% Ar + 2%CO₂ e 96% Ar + 4% CO₂), e realizados tratamentos térmicos pós-soldagem em conformidade com a norma ASME VIII. Para avaliar a microestrutura do revestimento, foram realizadas análises de microscopia óptica, ensaio macrográfico e ensaio de dureza. Os resultados obtidos indicam que a adição de CO₂ na mistura com Argônio influência nas tensões resíduas após tratamento térmico de alivio de tensão, a amostra soldada com 4% de CO₂ apresentou os maiores níveis de tensão residual as tensões residuais são predominantemente compressivas, melhorando a resistência do material a falhas por fadiga. As tensões no material de base são menores que no revestimento. A análise de microscopia óptica revelou uma microestrutura homogênea e sem apresentar trincas ou porosidades significativas, indicando uma boa execução da soldagem dos revestimentos pelo processo GMAW. Os resultados indicam que o método DPC revelou-se uma alternativa econômica e com relativa precisão, sendo de fácil implementação em comparação aos métodos existentes, consolidando sua utilidade para análises de tensão residual em revestimentos soldados.

O desenvolvimento tecnológico de dispositivos empregados na aviação é uma atividade onerosa e complexa visto que, para a aplicabilidade desses in loco, se faz necessário a realização de processos de certificação, homologação e autorização, pautadas em normativa internacionais e nacionais. Além disso, para atender esse fluxo, a indústria nacional precisa realizar ensaios comprobatórios específicos (em triplicata) em laboratórios certificados fora do país, gerando uma dependência e onerando todo o processo. A possibilidade de realizar esses ensaios em solo nacional, atendendo as normativas vigentes, poderia vir a contribuir de forma significativa para o crescimento tecnológico no segmento aeronáutico com o desenvolvimento de produtos nacionalizados. Com o objetivo de contribuir com essa demanda, nessa pesquisa, conexões frangíveis de equipamentos, instalados nas áreas de segurança das pistas de pouso e decolagem dos aeroportos, foram modeladas e confeccionados por impressão 3D empregando o copolímero acrilonitrila butadieno estireno (ABS) e o poliácido láctico (PLA). Corpos de prova produzidos com ambos os polímeros foram impressos, empregando 30 e 100% de preenchimento, e caracterizados visualmente quanto às suas dimensões, por análise dinâmico mecânica (DMA) e simulação mecânica visando avaliar o caráter de frangibilidade. De acordo com os resultados, a inspeção visual das conexões obtidas demonstrou o atendimento aos parâmetros dimensionais necessários para aplicação no segmento aeronáutico.  O desempenho mecânico, das amostras, de ABS e PLA, obtidas com 30% de preenchimento foram compatíveis com os obtidos a 100% de preenchimento, o que sugere um ganho em termos de matéria prima sem perdas de propriedades. Isso foi corroborado nas simulações, evidenciando desta forma que produtos aeronáuticos a exemplo de conexões frangíveis obtidos por impressão 3D podem ser produzidas por essa tecnologia, atendendo às normativas do segmento aeronáutico, com viabilidade tecnológica e redução de insumos, custos produtivos e impactos ao meio-ambiente. Esses resultados são relevantes pois, mostram que as certificações poderão ser realizadas em laboratórios nacionais certificados, estimulando a competitividade e possibilitando o desenvolvimento de novos produtos para atender ao segmento aeronáutico nacional e internacional.

Os combustíveis usados na indústria aeroespacial são atualmente matérias-primas petrolíferas de base fóssil. O combustível que pode ser usado na indústria da aviação deve apresentar uma combinação de diferentes propriedades, como alta densidade de energia, excelentes características de queima, baixa viscosidade e baixo impacto para o meio ambiente. Por este motivo, o hidrogênio tem grande potencial para ser usado como fonte de energia para essa aplicação. No entanto, há grandes problemas com relação ao transporte e armazenamento de hidrogênio. Visando isso, o armazenamento químico de hidrogênio na forma de compostos simples e sua liberação sob demanda, destaca-se como uma alternativa segura e promissora de uso do hidrogênio como combustível. Para que a liberação de hidrogênio via hidrólise de compostos químicos, como por exemplo, borohidreto de sódio seja eficiente, o uso de um catalisador é indispensável. Neste trabalho, foram utilizados dois catalisadores heterogêneos à base de redes metalorgânicas monometálica Mn-BDC e bimetálica MnCo-BDC. Esses materiais foram testados como catalisadores na produção de hidrogênio via desidrogenação do NaBH₄, utilizando o sistema de medição do volume do gás liberado por método de deslocamento de água. A eficiência do processo foi avaliada variando a temperatura de reação e a concentração do NaOH.  A presença de cobalto na estrutura resultou no melhor desempenho catalítico da rede metalorgânica MnCo-BDC comparando com a rede monometálica de Mn-BDC (taxa de produção de hidrogênio HGR = 295,1 mL min^-1 g cat^-1 vs. 41,3 mL min^-1 g cat^-1, para MnCo-BDC e Mn-BDC, respectivamente). O catalisador bimetálico também proporcionou menor energia de ativação para a reação de hidrólise do NaBH₄. A temperatura teve um impacto positivo na atividade catalítica para ambas as amostras. A adição do NaOH no sistema, apesar de não modificar a eficiência geral da reação, levou ao aumento significativo do HGR (3,5 vezes maior que a reação sem presença do NaOH). O catalisador mais promissor, MnCo-BDC foi avaliado em função da vida útil, apresentando mesma eficiência de geração de hidrogênio após 5 ciclos, e com baixa redução no valor de HGR, sendo um promissor catalisador para geração de hidrogênio via hidrólise do NaBH₄. 

O presente trabalho aborda a simulação da interação fluido-estrutura (FSI) de atuadores de Ti-Ni com memória de forma aplicados em flaps de aeronaves. A indústria aeroespacial é um setor estratégico que impulsiona tecnologias para aviação comercial e exploração espacial. Com a crescente demanda por eficiência energética e sustentabilidade, inovações em materiais, como ligas com memória de forma (Ti-Ni), se destacam por melhorarem o desempenho aerodinâmico e a eficiência operacional. A simulação de interação fluido-estrutura (FSI) é crucial para otimizar projetos e garantir a segurança das aplicações com o objetivo de realizar uma análise de elementos finitos em um atuador para funcionar como elemento de acionamento de flaps de aeromodelo. A metodologia se baseia em simulações no ANSYS, complementadas pela caracterização do material com base na literatura consultada. Os resultados da análise CFD da asa de um aeromodelo em túnel de vento revelaram áreas de alta pressão na parte inferior do perfil, onde o fluxo de ar é mais lento e baixa pressão na parte superior devido ao aumento da velocidade do ar, resultando em uma maior sustentação. Além de uma pressão distribuída na asa cujo ponto crítico é justamente no centro do flap. Esses dados foram utilizados para a análise estática, resultando em uma força de reação no flap, que serviu como condição de contorno para a análise numérica do atuador. Os resultados de validação do modelo do atuador demonstraram o comportamento da liga escolhida em conformidade com o modelo constitutivo escolhido e o sistema proposto composto por fios Ti-Ni termicamente ativados para a configuração onde um fio 1 está a 22º, fase austenitica e o fio 2 está a 100° C, tendo sua transformação de fase induzida para a martensítica, mostrou que ao acionar um flap com deflexão de 6º, o fio 2 tem uma deformação total maior que o fio 1 e a relação da força com a deformação é maior. Conclui-se portanto que o comprimento indeformado dos fios de liga Ti-Ni, bem como a deformação inicial dos mesmos e os parâmetros geométricos do sistema são de grande importância para o projeto do atuador feitos de liga NiTi, pois estes influenciam diretamente na tensão e força geradas pelo sistema e no movimento que este desenvolve no acionamento dos fios.

Blendas poliméricas são misturas de polímeros para obtenção de novas propriedades para determinados fins. A fim de se obter materiais com características aprimoradas, blendas de Poli(metacrilato de metila)/Poliestireno (PMMA/PS) nas composições 95/05 e 90/10, com e sem o surfactante octadecilamina (ODA) foram sintetizadas com sucesso. A miscibilidade das blendas PMMA/PS, com e sem ODA, foi estudada através das técnicas: espectrofotometria na região do ultravioleta e visível (UV-Vis), índice de refração (IR), espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise viscosimétrica e calorimetria diferencial de varredura (DSC). Os resultados de Uv-vís comprovaram que a adição do ODA às blendas, interferiu na cor dos filmes, tornando-os mais opacos e a blenda 90/10 com ODA foi a que apresentou menor valor de transmitância. Contudo, desvios no comprimento de onda da máxima absorção sugerem interações eletrônicas entre os elétrons da ligação pi dos grupos aromáticos do PS com os elétrons livres do grupo amina do ODA. Por outro lado, todas as técnicas avaliadas mostraram que as composições de blendas estudadas, com e sem ODA, formam uma mistura imiscível. Entretanto, foi observada diminuição da Tg, do módulo de elasticidade e tensão na força máxima dos sistemas com ODA. Além disso, o ODA também contribuiu para o aumento do índice de refração das blendas nas proporções estudadas. Diante dos resultados obtidos foi possível preparar um material polimérico com características aprimoradas para ser base na recepção de partículas semicondutoras com potencial na produção de novos materiais na área de células solares, células combustível e eletrônica flexível para possíveis aplicações na indústria aeroespacial.

Estruturas aeronáuticas e aeroespaciais sofrem com o desgaste e eventos inesperados que podem afetar sua condição original e vida útil. A manutenção destes equipamentos é geralmente baseada em inspeções periódicas e ensaios não destrutivos (NDE) tradicionais. Diferentemente dos NDE, o monitoramento de integridade estrutural (SHM) foca na detecção e avaliação de danos estruturais de forma contínua, aumentando a segurança operacional e eficiência da manutenção. Neste contexto, técnicas de detecção de dano por ondas de Lamb são comumente empregadas e trazem grandes desafios na sua interpretação, um destes desafios é a classificação eficiente de diferentes tipos de dano, sendo importante para o direcionamento das ações de manutenção da estrutura. Neste estudo, o Método dos Elementos Finitos (FEM) é aplicado para simular de forma custo-eficiente diversos estados estruturais através da parametrização de características do dano. Uma Transformda Wavelet Contínua é aplicada aos sinais e a média dos dados de potência do sinal são discretizados, criando os chamados Damage Characteristic Points (DCP), que são utilizados como entrada para treinamento dos algoritmos de Machine Learning. Esta pesquisa investiga metodologias previamente propostas em literatura, expandindo o número de amostras previamente utilizadas e aplicando os DCPs de forma inédita para a classificação de diferentes tipos de dano em chapas metálicas finas. Os algoritmos de Redes Neurais Artificiais (ANN), Support Vector Machines (SVM), comumente utilizados em literatura, são empregados e é proposta a aplicação do algoritmo Extreme Gradient Boosting (XGBoost) como uma melhor opção para utilização em conjunto com DCPs. Os algoritmos são comparados no desempenho da classificação de três diferentes tipos de dano com localização e severidade variadas. Resultados mostram uma acurácia de até 95% do XGBoost frente a 91% e 82% da ANN e SVM, respectivamente, para o mesmo conjunto de dados.

No presente trabalho é apresentado o estudo dos fenômenos dinâmicos de uma plataforma robótica em ambiente espacial na órbita do planeta Terra ao executar a atividade de captura de detritos espaciais com dimensões semelhantes às de um nanossatélite. O estudo se desenvolve considerando perturbações causadas pelos torques gerados pelas juntas do braço robótico durante o movimento de captura e a aplicação de uma técnica de controle que compense tais perturbações utilizando sensores de visão acoplados à ferramenta de captura instalada na extremidade do braço robótico. O braço robótico se descreve por um manipulador de seis juntas rotativas e, portanto, seis graus de liberdade, sendo três para posição e três para orientação do conjunto ferramenta-sensores. O estudo sugere desde a modelagem estrutural até os valores limites de torque e aceleração do braço robótico durante sua operação, simulado em ambiente de software. A avaliação do desempenho da plataforma robótica sugere que o robô deve ter sua base o máximo massiva possível a fim de reduzir os efeitos da inércia, responsável por reduzir o alcance do manipulador robótico durante a tarefa de captura. O algoritmo de controle aplicado fez uso de controle híbrido, combinando controles reativo e deliberativo, de forma a utilizar controle Proporcional Integral-Derivativo (PID) na porção reativa do algoritmo. O robô estudado mostrou capacidade de executar a tarefa de captura em 43,3 segundos em uma das configurações iniciais avaliadas. A configuração de melhor desempenho foi apontada como condição ótima de captura.

As explorações espaciais se mostram muito importantes para o desenvolvimento da ciência, levando à obtenção de tecnologias indispensáveis à sociedade. Um exemplo é a pesquisa e desenvolvimento de sondas espaciais, telescópios, veículos geológicos e satélites, que possibilitam o acesso à navegação, internet, telefone, sinal de televisão, estudos climáticos, comunicações, entre outros. Juntamente com os avanços obtidos, surgem questões técnicas que demandam constante aperfeiçoamento e inovação, como o fornecimento de energia para a estação espacial. Para futuras missões é crucial aumentar a potência gerada por unidade de área. Fazendo com que a operação de naves movidas a energia solar seja possível a distâncias ainda maiores que as atuais, bem como mais afastadas do sol. Nesse sentido, o desenvolvimento de novos materiais eficientes e baratos que possam ser aplicados em células solares é de interesse mundial. Dentre os dispositivos que promovem a conversão da energia solar em energia elétrica, as células solares de perovskitas são uma das tecnologias mais promissoras atualmente. Segundo dados do National Renewable Energy Laboratory, as perovskitas possuem eficiência certificada de 25,5%. No entanto, além do objetivo de aumentar ainda mais a eficiência de conversão de energia, a viabilização de aplicação em larga escala, dessa tecnologia, encontra-se desafiada por limitações como instabilidade do material e tempo de vida do dispositivo. Perovskitas inorgânicas, com substituição de cátions orgânicos por outros cátions, como o césio, têm recebido destaque na comunidade cientifica, devido a maiores estabilidades, sendo, no entanto, ainda necessário tratar desse e outros pontos referentes à tecnologia. Uma estratégia para aperfeiçoar os dispositivos, levando à possibilidade de maior geração de fotoelétrons, menor resistência entre camadas e consequente aumento de eficiência, está na incorporação de diferentes materiais, como nanopartículas bimetálicas. Nesse sentido, essa dissertação tem como objetivo a obtenção, caracterização e otimização de células solares de perovskitas inorgânicas de CsPbBr 3 , bem como a incorporação de nanopartículas bimetálicas de Ag-Au (NPB Ag-Au) nos filmes de perovskitas preparados. O intuito é desenvolver um sistema de fabricação e caracterização eletroquímica confiável e reprodutível para os dispositivos fotovoltaicos, além de avaliar o efeito plasmônico das nanopartículas bimetálicas nos parâmetros de caracterização da célula solar, como fator de preenchimento, potencial de circuito aberto, eficiência e densidade de corrente, utilizando um contraeletrodo de carbono. Foi estudado o efeito do tempo de imersão dos substratos de TiO 2 em FTO com camada de PbBr 2 , em solução de brometo de césio, para a formação dos filmes de perovskita CsPbBr 3 . Com o tempo de 20 minutos foi possível preparar células solares com eficiência (ɳ) de até 4,6 %, com densidade de corrente (JSC) de 10,4 mA/cm 2 , potencial de circuito aberto (VOC) de 1,06 V e fator de forma (FF) de 42%. Observou-se pela análise estatística dos dispositivos que os filmes fabricados com 20 minutos de imersão apresentaram-se reprodutíveis e com interessantes respostas eletroquímicas, bem como de absorção e de cristalinidade, apresentando-se como interessantes dispositivos para o estudo de efeito plasmônico, pela inserção das nanopartículas bimetálicas de Ag-Au. Neste trabalho, pela primeira vez, foi relatado o uso de nanopartículas bimetálicas de Ag-Au, consideravelmente monodispersas e altamente estáveis, em células solares de perovskita, usando carbono como contra-eletrodo. Nanopartículas bimetálicas Ag-Au foram sintetizadas com sucesso, apresentando diâmetros da ordem de 19,9 nm e banda de absorção em torno de 496 nm. As nanopartículas foram adicionadas na parte traseira das células solares de perovskita e se mostraram eficazes, gerando um aumento de fotocorrente de cerca de 49%, quando comparados aos dispositivos padrões, sem adição das nanopartículas. Foi possível preparar células solares com eficiência (ɳ) da ordem de 4,1%, com densidade de corrente (JSC) de 15,5 mA/cm 2 , potencial de circuito aberto (VOC) de 0,89 V e fator de preenchimento (FF) de 30%, com a adição das nanopartículas bimetálicas. O fenômeno de ressonância plasmônica de superfície apresentou-se como uma importante estratégia para aumentar a densidade de corrente gerada nos dispositivos fotovoltaicos. Além disso, a adição das nanopartículas proporcionou melhorias nas propriedades ópticas e morfológicas dos filmes de perovskita. Portanto, acredita-se que a deposição de NPB Ag-Au na camada de perovskita CsPbBr3, posicionada na interface perovskita/contra eletrodo de carbono, pode ser utilizada como uma ferramenta eficaz no aprimoramento do Jsc e, com a possibilidade de otimização dos demais parâmetros, poderia possibilitar a melhoria total do desempenho em dispositivos fotovoltaicos.

Atualmente o transporte de passageiros em aviões comerciais civis é uma das formas mais comuns e recorrentes para se percorrer longas distancias. No entanto, essa atividade é realizada em altas altitudes, situação na qual a quantidade de oxigênio disponível ar se torna insuficiente para a manutenção da ação humana. A partir disso, as aeronaves são equipadas com sistemas de alimentação de oxigênio para suprir as necessidades desse gás requerida pelos pulmões. As tubulações de alta pressão desse sistema são fabricadas em aço inoxidável e comumente unidas por brasagem usando metais de adição à base de prata, porém os estudos na literatura acerca dessa união são bastante escassos. Nesse contexto, essa pesquisa tem o objetivo de contribuir a literatura fornecendo informações microestruturais e mecânicas relevantes acerca da união do aço inoxidável 304 por brasagem com tocha oxiacetilênica usando metais à base de prata com conteúdo de prata de 25%, 35% e 45%. Além disso, é proposto um novo metal de adição com baixo conteúdo de prata (25%) com adição de óxido de grafeno. A inspeção visual das juntas brasadas indicaram que a preparação superficial afeta bastante a formação de trincas e poros na região do metal de adição. O ensaio relativo ao tipo de chama confirmou que a chama do tipo neutra é mais indicada para brasagem de aços inoxidáveis usando metal de adição à base de prata, fornecendo um maior grau de preenchimento da junta brasada. A análise microestrutural revelou que a junta brasada com a adição de óxido de grafeno apresentou uma microestrutura mais homogênea e refinada em relação a condição sem adição de óxido de grafeno. Além de que, foi verificada uma heterogeneidade microestrutural nas juntas brasadas com 25% e 35% de prata. Os ensaios de microdureza Vickers mostraram-se de acordo com as análises microestruturais, onde a junta brasada com óxido de grafeno apresentou uma dureza levemente maior em relação a todas as outras condições de metal de adição devido à microestrutura refinada.