|
||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||
|
Author: Verónica Savignano
Primeiro mês do Programa Lives & Webinars da SBPMat.
Ao longo do mês de junho, cinco webinários técnicos foram realizados na plataforma Zoom, com transmissão ao vivo pelo Facebook da SBPMat, dentro do programa Lives & Webinars, organizado pela SBPMat com parceria de empresas de instrumentação.
Até o final de agosto, mais 12 webinários serão oferecidos. A programação inclui uma diversidade de assuntos, desde fundamentos e aplicações de técnicas amplamente usadas pela comunidade de pesquisa em Materiais, até a apresentação de instrumentos de última geração e de ferramentas digitais para ensino na área de Materiais.
Os seminários online já realizados contaram com plateias de até 500 participantes. “Ficamos felizes ao constatar que muitas pessoas, principalmente jovens, estão usando este tempo da pandemia para aprender e se aperfeiçoar”, diz a professora Mônica Cotta, presidente da SBPMat, que tem participado de todos os seminários.
Programação, informações e inscrições (gratuitas): https://www.sbpmat.org.br/pt/lives-webinars/
Assista às gravações dos webinários realizados em junho:
- “Micro-XRF aplicado a Ciências dos Materiais” (Essencis e Bruker). Veja aqui.
- “Microscopias FTIR, Raman e Eletrônica de Transmissão para Análise de Materiais” (Thermo Fisher). Veja aqui.
- “Técnicas de magnetometria para a pesquisa em nanopartículas magnéticas” (Quantum Design). Veja aqui.
- “3D optical profilometry for material science applications” (Sensofar e Analítica). Veja aqui.
- “Crossbeam laser – Enabling New Microscopy Workflows Through Gentle Large-Volume Material Removal” (Zeiss). Veja aqui.
Artigo em destaque: Nanorreservatórios para revestimentos inteligentes anticorrosivos.
O artigo científico de autoria de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: Zinc-Layered Hydroxide Salt Intercalated with Molybdate Anions as a New Smart Nanocontainer for Active Corrosion Protection of Carbon Steel. Débora Abrantes Leal, Fernando Wypych, and Cláudia Eliana Bruno Marino. ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 17, 19823–19833. https://doi.org/10.1021/acsami.0c02378.
Nanorreservatórios para revestimentos inteligentes anticorrosivos
Revestimentos tradicionais costumam ser eficientes para proteger estruturas de aço da corrosão ao oferecerem uma barreira física que impede o contato do substrato com os elementos corrosivos. Entretanto, quando o desgaste gera fissuras ou poros nesses revestimentos, os substratos ficam expostos e acabam corroendo.
Uma equipe científica da Universidade Federal do Paraná (UFPR) desenvolveu um revestimento, baseado em nanotecnologia, que oferece uma proteção ativa contra a corrosão. Quando o revestimento apresenta alguma falha, expondo o substrato aos elementos corrosivos, dois mecanismos anticorrosivos se ativam sem intervenção humana. Para realizar essa ação inteligente, o revestimento conta com aditivos muitos especiais: nanorreservatórios capazes de armazenar um composto que inibe a corrosão (o molibdato) e liberá-lo, sob demanda, na presença dos elementos corrosivos.
Os nanorreservatórios da UFPR são estruturas de dimensões nanométricas que se apresentam na forma de folhas bidimensionais (lamelas) sobrepostas, separadas entre si por um espaço de alguns angstrons. É nesse espaço interlamelar que o molibdato é armazenado. Quando um nanorreservatório entra em contato com ambientes corrosivos, como a solução de cloreto de sódio (NaCl ) usada nos experimentos na UFPR, ocorre uma reação de troca de íons negativos: ânions molibdato saem do espaço interlamelar e ânions cloreto passam a ocupar esses espaços. Nessa troca, o molibdato fica livre para formar um filme protetor sobre a superfície do substrato que ficou exposto, enquanto os ânions corrosivos ficam “presos” no nanorreservatório.
“A principal contribuição do trabalho está relacionada à proteção ativa contra a corrosão do aço. Enquanto os revestimentos tradicionais promovem apenas uma proteção por barreira, isto é, proteção passiva, o revestimento inteligente desenvolvido no trabalho promove uma proteção ativa, liberando o inibidor de corrosão molibdato do nanorreservatório lamelar sob demanda, através de um mecanismo de troca aniônica”, resume Débora Abrantes Nunes Leal, doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais da UFPR e autora correspondente do artigo que reporta a pesquisa, recentemente publicado na ACS Applied Materials & Interfaces. “Além de liberar o inibidor de forma controlada, o nanorreservatório lamelar ainda “captura” os ânions cloreto, funcionando como uma armadilha para essas espécies e, assim, também contribui para reduzir a corrosividade do meio”, conclui a doutoranda.
Aplicação em escala industrial
Produzidos por meio de um processo rápido e simples e usando matérias-primas de baixo custo, abundantes e de menor impacto ambiental, como o zinco, os nanorreservatórios da UFPR têm potencial para serem fabricados em escala industrial. Ao serem usados como aditivos de revestimentos, como na pesquisa da UFPR, os nanorreservatórios poderiam aumentar a vida útil de estruturas de aço que se encontram em atmosferas com altas concentrações de compostos corrosivos, como, por exemplo, atmosferas marinhas ou próximas de plantas químicas.
De acordo com Débora, já existe, principalmente na Europa, um mercado, ainda incipiente, de revestimentos inteligentes para combate à corrosão, voltados às indústrias aeronáutica e petroquímica. Entretanto, esses revestimentos utilizam, como reservatórios dos compostos anticorrosivos, principalmente microcápsulas poliméricas ou hidróxidos duplos lamelares, que são materiais de fabricação mais complexa, de alto custo e de maior impacto ambiental do que os hidroxissais lamelares utilizados nos nanorreservatórios da UFPR. Conforme os autores do artigo, estes materiais nunca tinham sido usados para armazenar e liberar inibidores de corrosão antes deste trabalho, nem na indústria nem na literatura científica.
Todo o trabalho reportado no artigo da ACS Applied Materials and Interfaces foi realizado dentro do doutorado, em curso, de Débora Abrantes Nunes Leal, iniciado em 2017. A pesquisa é orientada pela professora Cláudia Marino (orientadora), que possui expertise em corrosão e proteção de materiais, e pelo professor Fernando Wypych (coorientador), cuja especialidade é a síntese e caracterização de materiais lamelares. O trabalho recebeu financiamento das agências brasileiras Capes, CNPq e Finep.
Atualmente, a pesquisa com os nanorreservatórios continua, e os autores indicam que, em breve, apresentarão novos resultados, inclusive relacionados ao uso de outros inibidores de corrosão.
Processo seletivo para mestrado e doutorado em Física no PPGF/UFRN.
A Coordenação do Programa em Pós-Graduação em Física da UFRN torna públicos os editais de processo seletivo para mestrado e doutorado em Física no programa.
São ofertadas 10 vagas para o curso de mestrado e 10 vagas para o curso de doutorado.
As inscrições estão abertas de 22 de junho a 10 de julho de 2020 e a matrícula dos aprovados ocorre a partir de agosto de 2020.
Mais informações podem ser encontradas no site do programa, http://ppgf.fisica.ufrn.br/, bem como através do e-mail ppgf@fisica.ufrn.br.
Boletim da SBPMat. 93ª edição.
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
Inscrições para mestrado e doutorado em Materiais e Nanotecnologia na PUC-Rio.
Engenharia Química, de Materiais e Processos Ambientais – Inscrições até 20/06/2020 – Conceito 5 na CAPES
Candidatos interessados nos programas de mestrado e doutorado podem escolher entre três áreas de concentração: Engenharia Química (EQ), Materiais e Nanotecnologia (MN) e Processos Ambientais (PA), cada uma delas contemplando três Linhas de Pesquisa: EQ – Modelagem, Otimização, Controle e Automação de Processos; Processos Químicos e Catálise; Processos Mínero-Metalúrgicos; MN – Síntese, Processamento e Caracterização de Materiais; Desempenho e Integridade dos Materiais; Engenharia Microestrutural; PA – Química Verde; Tratamento de Águas e Efluentes Industriais; Tratamento de Resíduos.
A pós-graduação na PUC-Rio segue o modelo das universidades federais brasileiras, onde os alunos podem obter bolsas CAPES, CNPq, FAPERJ e de projetos de cada departamento, dependendo da classificação nos processos de seleção. Também não há taxas de inscrição. Caso o isolamento em decorrência da pandemia da COVID-19 se estenda durante parte do segundo semestre de 2020, a PUC-Rio manterá o recesso de suas atividades presenciais. As atividades acadêmicas se darão pelo método de aulas online, de modo a assegurar a saúde de todos, assim como o cumprimento das atividades previstas em cada programa de pós-graduação do CTC/PUC-Rio.
Mais informações: http://www.puc-rio.br/
Processo seletivo para mestrado em Física de Materiais na UFOP.
Processo Seletivo 2020.2 / Mestrado em Ciências – Física de Materiais / UFOP.
As inscrições podem ser feitas pelo formulário e estão abertas até 30 de junho. Todo o processo de seleção será on-line e terá duas etapas:
a) Prova de Proficiência em Língua Inglesa – Classificatória
b) Avaliação do Currículo Lattes e Histórico Escolar da Graduação – Classificatória
Para mais informações acesse o Edital.
Processo seletivo para mestrado e doutorado em Materiais na UNESP – Ilha Solteira.
Processo seletivo para cursos de Mestrado e Doutorado do Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais (PPGCM) da UNESP de Ilha Solteira (SP).
1. Período de inscrição: 29/05 a 14/06/2020
2. Divulgação das inscrições deferidas e indeferidas: até 16/06/2020;
3. Análise curricular: 17 a 19/06/2020;
4. Divulgação dos candidatos selecionados para entrevista online: 20/06/2020. As informações da data, horário, meios de conexão e outras pertinentes à entrevista, serão divulgadas somente na página do PPGCM, https://www.feis.unesp.
5. ENTREVISTA individual e online com os candidatos (de caráter eliminatório) 22 e 23/06/2020, conforme horário previamente divulgado. Na entrevista, serão avaliadas principalmente a experiência do candidato em atividades relacionadas à pesquisa, a disponibilidade de tempo para a realização do trabalho de mestrado ou doutorado, o interesse em desenvolver o trabalho sem o apoio de uma bolsa de mestrado ou doutorado, e a confirmação do interesse do candidato em desenvolver a pesquisa com o orientador indicado no projeto de pesquisa quando for o caso.
7. Divulgação do resultado final do processo: 24/06/2020 (será disponibilizado somente no site-https://www.feis.unesp.
Mais informações: www.feis.unesp.br/#!/
Artigo em destaque: Catalisando a produção de hidrogênio.
O artigo científico de autoria de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: NiMo–NiCu Inexpensive Composite with High Activity for Hydrogen Evolution Reaction. Hugo L. S. Santos, Patricia G. Corradini, Marina Medina, Jeferson A. Dias, and Lucia H. Mascaro. ACS Appl. Mater. Interfaces. 2020, 12, 15, 17492–17501. https://doi.org/10.1021/acsami.0c00262
Catalisando a produção de hidrogênio
O hidrogênio, cuja combustão não gera emissões poluentes, é atualmente reconhecido como a alternativa mais promissora aos combustíveis fósseis. Entretanto, a produção sustentável desse combustível ainda apresenta desafios, como o desenvolvimento de um processo de produção que seja ao mesmo tempo limpo, econômico e eficiente.
A eletrólise da água é um dos processos que pode se encaixar nessas condições. Como o nome indica, o processo consiste na divisão da molécula de água, baseada na ação de uma corrente elétrica. Como resultado, essa simples reação produz gás hidrogênio e gás oxigênio. Contudo, para se tornar um processo industrial viável, a eletrólise da água precisa de catalisadores que acelerem a produção de hidrogênio sem aumentar muito seus custos.
Um trabalho de uma equipe científica da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), recentemente reportado em artigo da ACS Applied Materials & Interfaces, traz uma contribuição para superar esse desafio. “A principal contribuição do nosso trabalho é a obtenção de um catalisador com uma significativa melhora no desempenho para a produção de hidrogênio a partir da eletrólise da água”, resume Lucia Helena Mascaro, professora da UFSCar e autora correspondente do paper.
O novo catalisador é um filme que pode ser depositado na superfície do eletrodo usado no processo de eletrólise, motivo pelo qual é chamado de eletrocatalisador. Nesse eletrodo, de carga negativa, ocorre a transferência de elétrons que faz o hidrogênio se desprender da molécula de água.
Enquanto alguns eletrocatalisadores são feitos com metais nobres, como a platina, a equipe brasileira procurou obter um material baseado em elementos mais abundantes e econômicos, mas que tivessem boa atividade eletrocatalítica e durabilidade. A opção final foi por uma liga metálica composta por níquel (Ni), molibdênio (Mo) e cobre (Cu), a qual apresentou duas regiões (fases) definidas (NiMo e NiCu), ambas de estrutura cristalina, constituindo um material compósito.
“O material NiMo-NiCu apresentou uma excelente atividade eletrocatalítica, robustez, baixa toxicidade, ampla disponibilidade e viabilidade econômica para a reação de desprendimento de hidrogênio. Esse material foi facilmente obtido por eletrodeposição, que é uma técnica simples, barata e escalável, sobre um substrato de aço carbono, sem a necessidade de qualquer outro tratamento”, afirma Mascaro.
O segredo principal do bom desempenho do filme como eletrocatalisador reside na rugosidade da superfície, provocada pela presença do cobre. Em termos relativos, o filme NiMo-NiCu apresentou uma rugosidade mais de trinta vezes maior do que o filme de NiMo, amplamente utilizado para catalisar o desprendimento de hidrogênio na eletrólise da água.
De fato, a topografia de uma superfície rugosa propicia muitas mais oportunidades para que aconteça o contato da molécula de água com o catalisador e ocorra, então, a transferência de elétrons que gera o desprendimento de hidrogênio. “O aumento da rugosidade do filme implica na formação de uma maior quantidade de hidrogênio para uma mesma área geométrica do catalisador”, explica a professora Mascaro. “Além disso o compósito NiMo-NiCu apresentou alta estabilidade durante eletrolise prolongada”, completa.
Em busca do material mais adequado
A gênese da pesquisa remonta ao ano 2012, quando a professora Lucia e sua equipe do LIEC (Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica e Cerâmica) se propuseram a encontrar um material que melhorasse a eficiência da produção de hidrogênio por hidrólise da água, e que pudesse ser produzido por meio de eletrodeposição – processo rápido e viável na escala industrial, no qual a professora Mascaro e seu grupo têm ampla expertise.
Depois de desenvolver alguns revestimentos com ligas de níquel e ferro, e de fazer uma profunda revisão na literatura científica, o grupo chegou à conclusão de que uma liga de níquel, molibdênio e cobre (Ni-Mo-Cu) deveria ser promissora em termos de atividade eletrocatalítica e robustez, conta a cientista. A equipe da UFSCar decidiu, então, acrescentar o cobre à liga Ni-Mo.
Definido o material, a equipe mergulhou no estudo das condições do processo de eletrodeposição. De fato, um ponto chave para que a eletrodeposição gere os resultados esperados é definir corretamente a composição da solução na qual ocorre o processo. Nessa solução, também conhecida como “banho de eletrodeposição”, encontram-se, em forma de sais, os metais que serão depositados.
Dessa maneira, a equipe produziu filmes com diversas concentrações de cobre, caracterizou todos eles e verificou o desempenho de cada um enquanto eletrocatalisador no desprendimento de hidrogênio. No final do estudo, os pesquisadores puderam determinar com segurança qual das “receitas” fora a mais bem-sucedida.
O trabalho foi desenvolvido, principalmente, dentro do mestrado de Hugo Leandro Sousa Dos Santos, orientado pela professora Mascaro e defendido em 2018 no Programa de Pós-Graduação em Química da UFSCar. A pesquisa contou com financiamento da FAPESP, inclusive por meio do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CMDF), da CAPES e do CNPq, e envolveu dois laboratórios da UFSCar, o LIEC e o Laboratório de Formulação e Síntese Cerâmica (LaFSCer), ligado ao Departamento de Engenharia de Materiais.
Novos University Chapters da SBPMat na UFPR e UFCAT.
Duas novas equipes de estudantes se somaram ao programa University Chapters (UCs) da SBPMat, que agora conta com 13 unidades distribuídas em todas as regiões do Brasil. As novas unidades estão localizadas na Universidade Federal do Paraná (UFPR), na cidade de Curitiba, e na Universidade Federal de Catalão (UFCAT), na cidade goiana de Catalão.
O UC-UFPR foi criado por uma equipe multidisciplinar formada por jovens de todos os níveis de formação, da graduação ao pós-doutorado e, como tutora, a professora Camilla K.B.Q.M. de Oliveira. A equipe agrega as áreas de Materiais, Física, Química e Engenharia de Produção. Sobre a motivação para criar este UC, o presidente da unidade, Kaike Rosivan Maia Pacheco, conta que no campus da UFPR concentram-se as várias áreas de ciência e tecnologia, mas, “apesar de trabalharmos no mesmo local, pouquíssimo sabemos dos trabalhos realizados pelos outros cientistas e estudantes”. Nesse contexto, diz o doutorando em Física, surgiu a ideia de integrar esses estudantes para aprender uns com os outros e contribuir com os trabalhos de todos. De acordo com Kaike, o UC da UFPR pretende promover reuniões para troca de experiências no âmbito das pesquisas que os membros fazem na área de materiais. “Também buscaremos trazer cientistas experientes na área, com o objetivo de expandir os conhecimentos dos participantes do UC”, completa.
A equipe do UC-Catalão reúne estudantes do doutorado em Ciências Exatas e Tecnológicas, da graduação em Engenharia de Minas e do mestrado em Gestão Organizacional. “A maior motivação para a criação do UC foi a possibilidade de fortalecer iniciativas voltadas para a pesquisa de materiais na região, congregando estudantes de graduação e pós-graduação em um ambiente de colaboração que perpasse os programas aos quais cada um esteja vinculado”, diz o doutorando Franciolli Silva Dantas de Araújo, presidente da unidade. Ações de divulgação científica, apoio a eventos ligados à área e realização de minicursos, oficinas e palestras são as atividades que a equipe pretende desenvolver. “Esperamos contribuir para aumentar ou despertar o interesse pela pesquisa em materiais, principalmente através das ações de divulgação científica”, comenta Franciolli. Os tutores deste UC são os professores André Carlos Silva, Mário Godinho Júnior, Petrus Henrique Ribeiro dos Anjos.
Conheça o Programa UCs da SBPMat e as unidades criadas até o momento: http://sbpmat.org.br/university-chapters/