Dissertações em Ciência e Engenharia de Materiais (Mestrado) - PPGCEM/Ananindeua

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Acesso aberto (Open Access)
Obtenção e caracterização de nanoemulsões do óleo essencial de ocimum gratissimum para uso odontológico
(Universidade Federal do Pará, 2026-02-27) PAGLIARINI, Jorge Luis; PAULA, Marcos Vinicius da Silva; http://lattes.cnpq.br/7538211324097974; https://orcid.org/0000-0001-9764-9049; FIGUEIRA, Bruno Apolo Miranda; VIEGAS, Bruno Marques; TUJI, Fabrício Mesquita; http://lattes.cnpq.br/6852513231905237; http://lattes.cnpq.br/1196600058247902; http://lattes.cnpq.br/8122254353290848; https://orcid.org/0000-0002-0507-8662; https://orcid.org/0000-0002-2768-652X; https://orcid.org/0000-0002-1135-1012
Este estudo teve como objetivo desenvolver e caracterizar, sob a perspectiva da Ciência e Engenharia de Materiais, uma nanoemulsão 8:2 contendo óleo essencial de Ocimum gratissimum (alfavacão), visando sua aplicação como sistema nanoestruturado para enxaguatório bucal odontológico. A formulação foi obtida por emulsificação espontânea, utilizando Tween 80 como tensoativo não iônico e diferentes óleos vegetais (milho, canola e soja) como fase oleosa, avaliando-se a influência da matriz lipídica na estabilidade coloidal e no desempenho funcional. A caracterização por Dispersão Dinâmica de Luz (DLS) evidenciou tamanho médio de partícula inferior a 100 nm e índice de polidispersidade (PDI) de aproximadamente 0,16 (16%), indicando distribuição relativamente homogênea e adequada estabilidade cinética do sistema. A estabilidade óptica foi confirmada por análise de turbidez e transmitância, com baixa variação ao longo de 30 dias, sugerindo ausência de processos de coalescência ou floculação. O pH manteve-se próximo a 5,8 durante todo o período de armazenamento, valor compatível com o meio bucal e favorável à biocompatibilidade. Nos ensaios antimicrobianos, a formulação com óleo de milho apresentou desempenho superior, com médias de halo de inibição de 9,23 ± 0,38 nm frente a Candida albicans, 7,07 ± 0,25 nm frente a Escherichia coli e 8,23 ± 0,31 nm frente a Staphylococcus aureus, mantendo atividade ao longo de 30 dias. Os resultados sugerem efeito sinérgico entre o eugenol e a matriz lipídica do óleo carreador, influenciando a partição interfacial e a liberação controlada do ativo biofuncional. Ensaios de citotoxicidade em fibroblastos humanos CCD-1059Sk não neoplásicos demonstraram ausência de danos celulares significativos, indicando boa biocompatibilidade do sistema. Conclui-se que a nanoemulsão desenvolvida apresentou estabilidade coloidal, controle estrutural nanométrico, manutenção da atividade biológica e segurança celular, configurando-se como plataforma promissora para aplicações odontológicas baseadas em sistemas nanoestruturados bioativos.
Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento de scaffolds por manufatura aditiva, utilizando compósito de PLA/HA com a hidroxiapatita extraída da escama do pirarucu (arapaima gigas)
(Universidade Federal do Pará, 2026-06-16) SOARES, Edson Miranda; CANDIDO, Verônica Scarpini; http://lattes.cnpq.br/8274665115727809; https://orcid.org/0000-0002-3926-0403; REIS, Marcos Allan Leite dos; NASCIMENTO, Lúcio Fábio Cassiano; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637; http://lattes.cnpq.br/7186497849886649; https://orcid.org/0000-0003-2226-2653; https://orcid.org/0000-0003-3484-145X
Em virtude das adversidades ocasionadas por fraturas e traumas, campos multidisciplinares constantemente buscam inovações no desenvolvimento de biomateriais para tratamentos clínicos de enxertia. Essa dissertação propõe a confecção de enxertos ósseos (scaffolds) por manufatura aditiva utilizando compósitos de ácido polilático carregado com hidroxiapatita (PLA/HA) extraída da escama do Pirarucu (Arapaima gigas). A escama do Pirarucu In natura foi submetida a tratamento alcalino e térmico nas temperaturas de 650 ºC (H650) e 700 ºC (H700). A hidroxiapatita (HA) foi caracterizada por termogravimetria (TGA/DTG); Difração de raios X (DRX); Espectroscopia vibracional no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR); Espectroscopia Raman; Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). A HA foi utilizada como carga nos filamentos de PLA em percentuais de 0,5, 1 e 1,5% m/m. Os filamentos foram caracterizados por FTIR, Raman e MEV e submetidos ao ensaio de tração. Os scaffolds foram modelados no software Creo Parametric 11.0.0.0 Educational Edition e impressos pela impressora 3D Ender 3 S1 Pro da Creality. Os corpos de prova foram submetidos aos ensaios de compressão (ASTM D695-15) e flexão (ISO 178-19). O resultado da análise termogravimétrica revelou taxa máxima de decomposição em aproximadamente 321 ºC. A análise de DRX revelou a formação de hidroxiapatita (HA) com elevada cristalinidade (88,53% e 90,36%) e com fases de hidroxiapatita carbonatada, sendo corroborado pelo FTIR (bandas em 1439 e 1412 cm⁻¹) e Raman (bandas em 1065, 1075 e 1087 cm⁻¹). As micrografias por MEV demonstraram a formação de particulados desformes de hidroxiapatita com tamanho médio de 99,72 e 438,51 nm, respectivamente, para as amostras H650 e H700. A análise de EDS revelou a presença dos elementos Ca, O, P, C, Na e Mg. As espectroscopias de FTIR e Raman dos filamentos apresentaram as bandas características do PLA com vestígios de HA e formação de filamentos com conteúdo amorfo; a análise das propriedades mecânicas dos filamentos denota que os filamentos obtiveram resistência à tração próxima a filamentos comerciais. A adição de 1% de H650 resultou em 60,26 MPa e 0,5% de H700 obteve 49,63 MPa. Os filamentos apresentaram, inicialmente, morfologia de fratura frágil, mas desenvolvendo caráter dúctil à medida que o teor de HA aumentou. As análises de FTIR, Raman e MEV dos scaffolds seguiram a tendência apresentada pelas análises anteriores e os testes de flexão e compressão obtiveram, respectivamente, resistência de 20,49 MPa (SF0,5% H700) e 24,61 MPa na amostra FF1% H700. O trabalho obteve êxito na produção de scaffolds utilizando filamentos de PLA/HA.
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Caracterização de sensor quimiorresistivo nanoestruturado para soluções catiônicas utilizadas em flotação mineral
(Universidade Federal do Pará, 2026-05-05) MAGNO, Sabrina Ribeiro; REIS, Marcos Allan Leite dos; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637; https://orcid.org/0000-0003-2226-2653; BRAGA, Alessandra Nascimento; SANTOS, Iranildes Daniel dos; http://lattes.cnpq.br/7611599930837576; http://lattes.cnpq.br/0590145364265707; https://orcid.org/0000-0001-9880-5648; https://orcid.org/0000-0001-5493-1079
Na indústria de mineração de ferro se utiliza a flotação catiônica reversa como técnica de concentração mineral, empregando surfactantes como éter-amina e amida-amina como coletores de quartzo. O monitoramento desses reagentes em efluentes industriais torna-se fundamental tanto para o controle eficiente do processo quanto para a mitigação de impactos ambientais. Entretanto, as técnicas convencionais utilizadas para essa finalidade, apresentam limitações relacionadas ao elevado custo, à complexidade operacional e ao tempo de análise, o que justifica a busca por abordagens alternativas baseadas em sensores químicos nanoestruturados de alta sensibilidade, baixo custo e resposta em tempo real. Este trabalho apresenta um sensor quimiorresistivo baseado em buckypaper de nanotubos de carbono de paredes múltiplas funcionalizados (NTCPM-f) para detecção e distinção entre soluções de amida-amina e éter-amina e sais similares aos efluentes de flotação (pH 9,5–9,8, 30 ppm). O dispositivo foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia Raman, testes elétricos de resposta quimiorresistiva, cálculos de energia de ligação por teoria do funcional de densidade (DFT) e com dados estatísticos avaliados por análise de componentes principais (PCA). A análise Raman revelou padrões distintos de dopagem: a amida-amina compensou o doping tipo-p do NaOH nas camadas externas (deslocamento nulo em G'outer) e induziu redshift de −31 cm⁻¹ em G'inner, enquanto comparativamente a éter-amina apresentou redshift de −14 cm-1 em G'inner. Nos testes elétricos o sensor apresentou resposta quimiorresistiva superior para soluções com a amida-amina, com variação de 5,29% em relação à água deionizada, enquanto a éter-amina apresentou resposta de apenas 0,42%. Os cálculos DFT indicaram energia de ligação de −1,04 eV para amida-amina e −0,71 eV para éter-amina, confirmando maior afinidade interfacial da amida-amina com os nanotubos. A PCA permitiu a redução da dimensionalidade dos dados experimentais, possibilitando a clara discriminação entre os analitos com base na intensidade de resposta responsável por 33,96% da variância e na cinética de recuperação do sensor representando 53,93% da variância. Os resultados obtidos a partir das análises realizadas demonstram a elevada capacidade do sensor em detectar e distinção de analitos químicos contendo éter-amina e amida-amina.
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Sensor de umidade quimiorresistivo nanoestruturado impresso em 3D baseado em ABS/NTCS com revestimento de fécula de mandioca (Manihot esculenta)/NTCs
(Universidade Federal do Pará, 2026-04-29) QUARESMA, Rosielem Silva Dias; REIS, Marcos Allan Leite dos; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637; https://orcid.org/0000-0003-2226-2653; BRAGA, Alessandra Nascimento; CAVA, Carlos Eduardo; http://lattes.cnpq.br/7611599930837576; http://lattes.cnpq.br/2534829129105740; https://orcid.org/0000-0001-9880-5648; https://orcid.org/0000-0002-7315-9966
Com o aumento da população mundial, as estimativas apontam que a demanda por alimentos irá aumentar de 35% para 56% até 2050, consequentemente, a produção na indústria alimentícia deverá ser cada vez maior. Além disso, a crise climática, faz com que o ciclo de água do planeta passe por um desiquilíbrio, causando estiagens mais prolongadas e mudanças nos padrões da chuva. Neste contexto, faz-se necessário o desenvolvimento de sensores nanoestruturados para monitoramento de umidade do solo, compostos por dispositivos produzidos por impressão 3D baseados em nanocompósito poli(acrilonitrila-butadieno-estireno)/nanotubos de carbono de paredes múltiplas funcionalizados com ácido carboxílico (ABS/f-NTCPM) e revestidos por filmes de fécula de mandioca nanoestruturados com f-NTCPM (FM/f-NTCPM). Os substratos foram prototipados e impressos por modelagem por deposição de material fundido (FDM) e nanoestruturados por imersão em solução 7:1 H₂O/N,N-dimetilformamida com 1 mg mL-1 de f-NTCPM em banho ultrassônico. Foram obtidos cinco grupos de amostras: ABS nanoestruturado (n-ABS), n-ABS/FM, n-ABS/n1-FM (1% em massa de f-NTCPM), n-ABS/n2-FM (2% m/m de f-NTCPM) e n-ABS/n3-FM (3% m/m de f-NTCPM). Os dispositivos foram caracterizados morfologicamente por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), por espectroscopia Raman, bem como caracterizações e teste elétricos e ângulo de contato. Os resultados do MEV confirmaram a impregnação superficial de f-NTCPM na matriz polimérica com a formação de filmes com espessura média de 1,645 ± 0,236 μm. A espectroscopia Raman revelou os modos vibracionais característicos dos NTCs (bandas D, G e 2D), da FM e do ABS, indicando que o revestimento com FM e f-NTCPM modifica a estrutura eletrônica dos nanotubos de forma dependente da concentração. Os testes de umidade do sensor em câmara, em relação ao sensor convencional HW-390, resultaram em sensitividades médias que variam de 0,00152 ± 0,00059 %⋅%UR-1 (n-ABS) à 03409 ± 0,02829 %⋅%UR-1 (n-ABS/n3-FM). O ângulo de contato reduziu de 89,87 ± 0,91° no ABS puro para 45,58 ± 1,33° em n-ABS/FM, indicando hidrofilia superficial do sensor com a presença de fécula e f-NTC. Os resultados indicam que o aumento de sensitividade com a concentração de f-NTCPM no filme de fécula está associado à formação de redes condutoras na camada ativa, cuja tumefação através da hidratação revestimento amplifica a variação de resistência elétrica por unidade de umidade. O dispositivo possibilitará a integração a uma plataforma IoT com microcontrolador ESP32, demonstrando sua aplicabilidade em monitoramento remoto de umidade do solo.
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Síntese e caracterização de complexos farmacêuticos baseados em Hidróxido Duplo Lamelar (HDL) intercalado com nimesulida e ácidos graxos saturados e insaturados
(Universidade Federal do Pará, 2023-06-28) ALVES, Kelly Costa; SOUSA, Francisco Ferreira de; http://lattes.cnpq.br/1275187715540959; https://orcid.org/0000-0003-3413-5520; FEIO, Waldeci Paraguassu; RODELLA, Cristiane Barbieri; http://lattes.cnpq.br/3512689932467320; http://lattes.cnpq.br/0612647538080082; https://orcid.org/0000-0003-4980-4694; https://orcid.org/0000-0003-1683-4264
A nimesulida é fármaco não-esteróides (AINES) e apresenta atividade biológica baseada na inibição da enzima Ciclo-oxigenase-2 (COX-2) durante o processo de inflamação. Todavia, a longo prazo, o uso desse medicamento pode acarretar sérios distúrbios gástricos além de, alta toxicidade em tecidos normais. Para amenizar esses possíveis efeitos, e pensando especificamente para a região amazônica, outras moléculas com propriedades não-esteróides, tem sido buscada, a partir dos óleos amazônicos. Entre elas, estão os ácidos graxos (saturados e insaturados) que podem ser obtidos a partir de óleos amazônicos. Além disso, sistemas de liberação controlada de fármacos têm sido outra alternativa para amenizar os efeitos colaterais além de, aumentar a biodisponibilidade permitindo que dosagens efetivas permaneçam na corrente sanguínea por um intervalo de tempo maior, reduzindo assim, o número de administrações medicamentosa ao paciente. Nesses sistemas, a taxa de liberação do princípio ativo ocorre a partir da matriz que o transporta até seu alvo biológico. Dentro desse contexto, está a matriz híbrida de Hidróxidos Duplos Lamelares (HDL), obtida por método de coprecipitação. Por essas razões, nesta pesquisa, a nimesulida foi comparada com as propriedades de alguns ácidos graxos saturados e insaturados, isolados. A comparação ocorreu a partir dos estudos de docagem molecular, utilizando moléculas de ácidos graxos como potenciais inibidores da COX-2. Os melhores resultados encontrados para ácidos graxos, foram intercaladas em HDL bem como, a nimesulida, buscando avaliar a partir de suas caracterizações estruturais (DRX), vibracionais (RAMAN) e morfológicas (MEV e MEV-FEG) o mecanismo de ação estruturalmolecular dos ácidos graxos selecionados como possíveis agentes anti-inflamatórios. Os resultados demonstram a influência direta da saturação sobre a intercalação dos ácidos graxos na matriz de HDL. Entre os complexos obtidos, o HDL-ácido mirístico apresentou desempenho estrutural semelhante ao do HDL-nimesulida. E com base em todos os resultados experimentais e teóricos obtidos, propõem-se três novos e inéditos complexos: HDL-Nimesulida, HDL-ácido mirístico e HDL-ácido linoleico como potenciais agentes anti-inflamatórios que precisam ser investigados em testes in vitro.
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Nanocápsulas poliméricas de óleo essencial de breu branco: síntese e caracterização por nanoprecipitação e microfluídica
(Universidade Federal do Pará, 2025-02-26) SILVA, Débora Freitas; Xavier Júnior, Francisco Humberto; http://lattes.cnpq.br/8704684733554389; https://orcid.org/0000-0001-8238-3380; PASSOS, Marcele Fonseca; http://lattes.cnpq.br/0588450144351187; https://orcid.org/0000-0002-5616-2127; SOUSA, Francisco Ferreira de; CONCHA, Viktor Oswaldo Cárdenas; http://lattes.cnpq.br/1275187715540959; http://lattes.cnpq.br/0661599261187131; https://orcid.org/0000-0003-3413-5520; https://orcid.org/0000-0002-3520-4535
O óleo essencial de breu branco se destaca na área biomédica por suas propriedades terapêuticas, como ação anti-inflamatória, antimicrobiana e antioxidante. No entanto, sua volatilidade e dificuldade de obtenção são fatores limitantes na sua aplicação, tornando a nanotecnologia uma estratégia promissora para sua encapsulação e uso em sistemas terapêuticos. Este estudo teve como objetivo desenvolver e caracterizar nanocápsulas poliméricas contendo óleo essencial de breu branco, através de duas metodologias: a técnica de nanoprecipitação (NP) e microfluídica (MF). Ambas as abordagens foram avaliadas quanto à sua eficiência na produção de nanocápsulas, buscando estudar a estabilidade e viabilidade celular do óleo essencial encapsulado. Na técnica de nanoprecipitação, nanocápsulas foram produzidas utilizando policaprolactona (PCL) como matriz encapsulante. Um planejamento experimental do tipo Box-Behnken, com três fatores e três níveis, foi aplicado para otimizar as condições de produção, considerando parâmetros como concentrações de PCL, óleo essencial e surfactante. Posteriormente, as condições otimizadas da nanoprecipitação foram adaptadas para um sistema microfluídico, onde as fases aquosa e orgânica foram injetadas simultaneamente em um chip com geometria em espinha de peixe. As nanocápsulas foram caracterizadas por espalhamento dinâmico de luz (DLS), estudo de estabilidade térmica (feito por armazenamento em diferentes tempos e temperaturas), ensaio de viabilidade celular (MTS) e migração celular em queratinócitos. As nanocápsulas por NP apresentaram um tamanho hidrodinâmico médio de 172,07nm ± 2,9, índice de polidispersidade de 0,14 ± 0,04 e potencial Zeta (ζ) de –25,49 ± 1,08mV, enquanto as nanocápsulas por MF mediram 191,25nm ± 4,51, PDI de 0,2 ± 0,1 e ζ de -20,56mV ± 0,48. As nanocápsulas obtidas por microfluídica demonstraram maior estabilidade física e viabilidade celular em queratinócitos superior a 80% a partir da diluição 1:2, enquanto as nanocápsulas obtidas por nanoprecipitação obtiveram viabilidade >80% em diluições de 1:8. No ensaio de migração celular, as células tratadas com nanocápsulas apresentaram fechamento de ferida (ranhura) semelhante ao controle positivo (31,78 ± 5,39%), sugerindo que as nanocápsulas criam um ambiente favorável ao crescimento celular. Dessa forma, ambas as técnicas estudadas, permitiram obter nanocápsulas estáveis, biocompatíveis e potencialmente úteis para aplicações biomédicas, destacando-se como uma alternativa promissora para a liberação sustentada de compostos bioativos da Amazônia.
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Blendas de amido de gengibre/ poli (álcool vinílico) com emulsão de óleo essencial de breu branco (Protium Heptaphyllum) para potencial aplicação antimicrobiana
(Universidade Federal do Pará, 2025-03-17) MATOS, Taiana de Sousa; PAULA, Marcos Vinícius da Silva; http://lattes.cnpq.br/7538211324097974; CANDIDO, Verônica Scarpini; http://lattes.cnpq.br/8274665115727809; https://orcid.org/0000-0002-3926-0403; SILVA, Alisson Clay Rios da; LIMA, Anderson Bentes de; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; http://lattes.cnpq.br/3455183793812931; https://orcid.org/0000-0001-9186-2287; https://orcid.org/0009-0003-7187-9198
A pesquisa sobre novos biomateriais para o tratamento de doenças tem despertado grande interesse devido à sua relevância social. Nesse contexto, o estudo de blendas poliméricas à base de amido de gengibre e poli(álcool vinílico) surge como uma abordagem promissora. O amido de gengibre é um recurso abundante e de fácil obtenção, enquanto o poli(álcool vinílico) é um polímero biocompatível, barato e atóxico, embora apresente limitações em suas propriedades mecânicas. A combinação desses materiais pode resultar em um biomaterial com características adequadas para o tratamento de doenças inflamatórias. Além disso, a incorporação de emulsão de óleo essencial de breu branco às matrizes poliméricas pode conferir propriedades adicionais, tornando o material ainda mais eficiente. No entanto, ainda não há dados conclusivos sobre o potencial anti-inflamatório e cicatrizante desse óleo. Neste estudo, foram investigadas, pela primeira vez, blendas de amido de gengibre e poli(álcool vinílico) contendo diferentes concentrações de emulsão de óleo de breu branco (0,1%, 0,5%, 1% e 5% v/v). Foram realizadas análises da emulsão de óleo essencial de breu branco, incluindo potencial zeta, cromatografia gasosa e ensaios in vitro para avaliar a atividade antibacteriana contra S. aureus e E.coli, além da ação antifúngica contra C. albicans. Os resultados indicaram que as emulsões apresentaram uma composição química característica do óleo e demonstraram capacidade de inibir o crescimento das cepas S. aureus e E. coli. As composições poliméricas foram desenvolvidas pelo método de casting e caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análises térmicas (TGA/DTG/DSC), ensaio mecânico de tração, avaliação do intumescimento e determinação do teor de umidade. As micrografias obtidas por MEV revelaram que as blendas sem emulsão apresentavam uma superfície densa, enquanto aquelas contendo óleo de breu branco exibiram uma superfície heterogênea. Os testes de absorção de fluidos mostraram que o filme de amido de gengibre (AG) apresentou o maior índice de intumescimento, atingindo 158% ± 0,24 após 24 horas. A composição BP 0,5% demonstrou maior resistência à tração, com um valor de 35 MPa ± 1,26 e maior módulo de elasticidade 143,2±3,36. Na análise de calorimetria diferencial exploratória (DSC), a adição da emulsão não alterou significativamente o perfil de degradação térmica, mantendo o maior pico de degradação da composição BP 0,5% em 306 °C. Além disso, a emulsão influenciou o teor de umidade dos filmes, com a blenda BP 0,5% apresentando um valor de umidade de 10% ± 0,06, sendo a menos úmida entre as amostras analisadas. De modo geral, os resultados indicam que as composições desenvolvidas representam uma alternativa viável para possível aplicação antibacteriana e antimicrobiana, combinando propriedades mecânicas aprimoradas.
Acesso aberto (Open Access)
Produção e caracterização de agregados sintéticos sinterizados utilizando resíduos de vidro e resíduos da produção de caulim
(Universidade Federal do Pará, 2025-07-25) LIRA, Rodolfo Augusto do Rosário; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; https://orcid.org/0000-0001-9186-2287; CÂNDIDO, Verônica Scarpini; FERREIRA, Carlos Alberto Martins; http://lattes.cnpq.br/8274665115727809; http://lattes.cnpq.br/5393610061344412; https://orcid.org/0000-0002-3926-0403; https://orcid.org/0000-0002-5119-4445
A excessiva preocupação com a crescente produção de resíduos industriais está pertinentemente ligada aos efeitos que estes materiais podem ter sobre o meio ambiente e a saúde humana, haja vista, que os resíduos perigosos gerados pela indústria necessitam de cuidado e atenção especial. O presente estudo desenvolvido nas dependências da Universidade Federal do Pará (UFPA), tem como objetivo caracterizar as matérias-primas que foram utilizadas para a produção de agregados sintético. As matérias-primas utilizadas para essa confecção foi a argila, resíduo de vidro e resíduo de caulim passaram por caracterizações de morfologia, difratometria e quantitativa. Ademais, os agregados sintéticos passaram por ensaios das propriedades físicas: absorção de água (A.A%), Porosidade aparente (A.P%) e massa específica aparente (MEA) e ensaio de compressão. As propriedades físicas demostram que os agregados produzidos com resíduo de caulim e argila, aumentam com a elevação da porcentagem em peso do resíduo de caulim, exceto a massa especifica aparente e uma média de resistência a compressão dos agregados produzidos com resíduo de vidro de 3,62 MPa para os corpos de provas em formato esférico. Ademais, mediante a técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV), a morfologia dos agregados sintéticos sinterizados a 1100°C observou-se a formação de poros, além de alcançar a produção de agregados sintéticos leves com a utilização do resíduo de vidro 1,94 g/cm3 e 1,85g/cm3, com a porcentagem de 30 e 50 % de resíduo respectivamente. Adicionalmente, observa-se que a adição do resíduo de caulim prejudica as propriedades estudadas no presente trabalho.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo da influência da incorporação dos resíduos de caulim nas propriedades tecnológicas de cerâmica marajoara para obtenção de tijolo ecológico
(Universidade Federal do Pará, 2025-07-30) BRITO, Fabio Moreira; CÂNDIDO, Verônica Scarpini; http://lattes.cnpq.br/8274665115727809; https://orcid.org/0000-0002-3926-0403; MONTEIRO, Sérgio Neves; http://lattes.cnpq.br/2962183322412029; https://orcid.org/0000-0003-1208-1234
Os efeitos das alterações climáticas globais estão ocorrendo em um ritmo sem precedentes. Por essa razão, as atividades humanas precisam urgentemente de uma mudança de paradigma para interromper esse processo entrópico antes que as consequências se tornem irreversíveis. Nesse contexto, a utilização de materiais altamente ecoeficientes visa neutralizar convenientemente o CO2. Este trabalho tem como objetivo a incorporação dos resíduos de Caulim KDI (argiloso) e KAI (arenoso) nas propriedades e nas microestruturas de massa argilosa, verificando sua resistência mecânica após o processo de queima em temperaturas de 750 e 950 °C. Dentro desse contexto, foram testadas seis formulações, variando de 0% a 50% de resíduo de caulim. Os corpos de prova foram prensados uniaxialmente em formato cilíndrico e depois submetidos a queima de 750ºC e 950ºC por 2 horas em temperatura patamar. As matérias-primas foram submetidas a ensaios que proporcionaram uma caracterização abrangente das suas propriedades, como difração de raios-X (DRX), fluorescência de raios-X (FRX), microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e técnicas de Difração a Laser (DLS). Após os materiais serem mesclados e dispostos em corpos de prova em diferentes composições, foram prensados uniaxialmente em matrizes cilíndricas e submetidos ao teste de compressão. Os resultados mostraram a viabilidade do uso desses resíduos, sendo favoráveis à incorporação em cerâmica vermelha, para a fabricação de produtos cerâmicos com características permitidas pelas normas vigentes.
Acesso aberto (Open Access)
Eletrodeposição pulsada e caracterização de revestimentos de cobre/nanotubos de carbono em ligas de alumínio 3003 e 1350
(Universidade Federal do Pará, 2025-06-25) SILVA, Alberto Solary da; SOUSA, Mário Edson Santos de; http://lattes.cnpq.br/4761512397509247; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0002-7605-2371; REIS, Marcos Allan Leite dos; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637; https://orcid.org/0000-0003-2226-2653
A demanda por sistemas elétricos mais eficientes e sustentáveis tem impulsionado a pesquisa na busca por materiais inovadores que aprimorem as propriedades dos condutores elétricos. O alumínio (Al) e suas ligas são amplamente utilizados na transmissão e distribuição de energia elétrica devido à sua baixa densidade e boa condutividade elétrica. A busca por melhorias nas propriedades elétricas tem levado ao desenvolvimento de revestimentos que aumentem a condutividade sem comprometer a leveza do material. Este trabalho apresenta um estudo sobre a anodização de substratos de Al como preparação para revestimentos nanoestruturados aliado à eletrodeposição por corrente pulsada de nanocompósito baseado em cobre (Cu) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM), com foco nas propriedades elétricas correlacionadas com a microestrutura. Experimentos foram realizados em chapas de Al liga 3003, em fios e em cabos de Al liga 1350. Parâmetros otimizados para a anodização foram obtidos utilizando concentração de 100% de H2SO4, corrente contínua de 3 A e 10 V aplicada durante 2 h. Na eletrodeposição por corrente pulsada aplicou-se concentração de NTCPM de 1 mg/mL, ciclo de trabalho (γ) de 80%, 2 A e 10 V durante 1 h. Micrografias obtidas por Microscopia Eletrônica de Varredura com Emissão de Campo (MEV-FEG) verificaram a formação de camada de óxido de alumínio (Al2O3) porosa e uniforme, fundamental para a aderência do revestimento, assim como evidenciou a homogênea e eficaz distribuição do revestimento do nanocompósito sobre a superfície anodizada. A caracterização por Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) confirmou a presença dos elementos Cu e carbono (C) distribuídos na camada de revestimento. Através da espectroscopia Raman foram identificados modos vibracionais característicos dos NTCPM, as bandas D, G e G’, analisando variações de intensidade e largura de banda resultantes das modificações estruturais promovidas pela eletrodeposição. A Difração de Raios X (DRX) identificou as fases cristalinas presentes no revestimento, além de evidenciar alterações estruturais provocadas pelo tratamento superficial, mostrando a integração do nanocompósito ao substrato metálico. Testes de condutividade elétrica foram realizados utilizando a técnica ponte de Kelvin, antes e depois do revestimento, demonstrando um aumento significativo na condutividade elétrica (σ), evidenciando a melhoria na eficiência do transporte de carga devido à sinergia entre o Cu e os NTCPM. Entre os resultados, se destaca a elevação de ⁓ 52,33% na condutividade elétrica superficial (σs) das chapas e um aumento de IACS de 67,76% para ⁓ 73,5% nos fios tratados. De modo semelhante, também se destaca a queda no valor médio de resistência do cabo revestido que mudou de 4,88x10-4 Ω para 1,934x10-4 Ω em comparação ao cabo sem revestimento, diferença de ⁓ 60,37%. Análises estatísticas foram realizadas corroborando os resultados e concluindo que foram estatisticamente significativos. Cálculos de dissipação Joule e ampacidade confirmaram o desempenho superior do material revestido e seu potencial de aplicação em sistemas de transmissão e distribuição de energia elétrica. Assim, esses resultados confirmam que o revestimento de Cu-NTCPM por eletrodeposição com corrente pulsada em superfícies anodizadas, uma abordagem encorajadora para a melhoria das propriedades elétricas de condutores de Al.

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