Guaratinguetá - FEG - Faculdade de Engenharia e Ciências

URI Permanente para esta coleçãohttps://hdl.handle.net/11449/254385

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Processamento da liga biodegradável Fe-35Mn empregando ECAP (Equal Channel Angular Pressing) - Aplicações biomédicas
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-10-16) Silva, Kerolene Barboza ; Alves, Ana Paula Rosifini ; Faculdade de Engenharia e Ciências ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Nos últimos anos, o desenvolvimento de implantes metálicos temporários a partir de biomateriais biodegradáveis como o ferro e suas ligas têm sido alvo de várias pesquisas. Esses biomateriais permitem que o implante degrade progressivamente após servir ao seu objetivo, eliminando os riscos de complicações associadas a um implante permanente. O ferro é particularmente atraente do ponto de vista estrutural e com a adição de manganês tem manifestado grande potencial para aplicações em implantes biodegradáveis, principalmente em stents cardiovasculares. A liga Fe-35Mn exibe um conjunto de propriedades mecânicas, magnéticas e de degradação que a tornam a melhor opção dentro do sistema Fe-Mn, entretanto, sua taxa de degradação ainda é considerada muito baixa. Assim sendo, novas técnicas de processamento que promovem o refinamento dos grãos, como o ECAP (Equal Channel Angular Pressing), podem ser incorporadas à liga a fim de melhorar suas propriedades. A proposta desta pesquisa foi avaliar a influência do processamento por ECAP nas propriedades da liga Fe-35Mn. A liga experimental foi produzida em forno a arco voltaico, forjada, tratada termicamente e então submetida ao processo de deformação por ECAP. Microscopia eletrônica de varredura, difratometria de raios X, medidas de microdureza, ensaio de excitação por impulso foram empregados para caracterizar a liga. Estudos in vitro, para avaliar a taxa e os mecanismos de degradação, foram realizados por meio do ensaio de resistência à corrosão, imersão estática e análise de adesão celular.
Techno-economic and lifecycle assessment of transition towards eco-efficiency energy recovery from brazilian municipal solid waste using integrated trigeneration systems
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024) Thangarasu, Vinoth ; Avila, Ivonete ; Faculty of Engineering and Sciences - Guaratinguetá Campus
The municipal solid waste’s sustainable management is necessary because of the environmental and health risks involved, as well as to meet the Sustainable Development Goals and address disposal difficulties with significant amounts of (MSW) generated. Maintaining a balance between consumption and recycling is necessary to control the waste life cycle of MSW. In order to stop the waste loop, methods for thermally degrading MSW that aim to recover energy and produce value-added materials have drawn interest recently. This review sheds light on the present scenario and highlights important prospects and obstacles for the MSW generation and management in Brazil. Gasification is one such promising method. The gasification kinetics of MSW and its individual components are still lacking. A comprehensive understanding of the thermal behavior of MSW and its individual components aids in selecting appropriate kinetic-free models that fit the thermogravimetric data and help optimize the gasification process. Thermogravimetric analysis is a useful tool for measuring the thermal behavior of the sample. This present work extensively reviews the MSW and its components' thermal behavior and kinetic analysis using various iso-conversational or kinetic-free approaches thoroughly examined in different atmospheres. Moreover, this review highlights the limitations of kinetic-free models, and future directions are discussed. This perspective review may help researchers, policymakers, and non-profit organizations involved in MSW management and the waste-to-energy industry in Brazil. Also, an experimental investigation of the gasification kinetics of Brazilian municipal solid waste (MSW) and its components under air, CO2, and air/CO2 (70/30 vol.%) atmospheres was carried out. Paper and plastic ignition indices are 6 and 3 times that of food waste, which are 38.6 × 10-3 %/min3 and 19.6 × 10-3%/min3, respectively, implying a faster separation of volatile compounds from the paper and plastic. The minimum Eα values of 132 kJ/mol and 140 kJ/mol have been obtained for paper waste under air and air/CO2, respectively. On CO2 condition, MSW has an average Ea value of 96 kJ/mol. Under an air/CO2 atmosphere, a high synergistic ∆W of -4.7 wt.% has been identified between individual components. The presence of air and CO2 improves the oxidation and char gasification process, thus resulting in better combustion. Hence, the gasification of MSW under an air/CO2 atmosphere would improve the waste-to-energy plant’s performance and minimize the CO2 emission.
Análise estrutural de compósitos auto-regeneráveis via RTM: delaminação no modo II de abertura da trinca
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-26) Pitanga, Midori Yoshikawa ; Cioffi, Maria Odila Hilario ; Universidade Estadual Paulista (UNESP)
O uso de compósitos tem tido um destaque crescente na indústria, principalmente nas áreas aeronáutica e aeroespacial. Esses materiais possuem diversas vantagens, dentre as quais destacam-se sua alta rigidez e resistência mecânica. Além disso, trata-se de um material muito leve e cujo uso em determinadas peças de aeronaves pode levar a uma sensível redução de peso em componentes, fator tão crítico quanto à redução de custo. Os ensaios experimentais de fadiga em compósitos consomem tempo e dinheiro. Em sua grande maioria, os resultados encontrados na literatura correspondem a um sistema específico de matriz/reforço unidirecional e a extrapolação de dados para outras arquiteturas não é viável. Recentemente, os trabalhos de Cândido e tal.[1], Shiinoetal.[2] e Baereetal.[3] constataram que nos reforços tramados, o acúmulo de resina, a relação da trama/urdume, a interface de encontro de trama, o direcionamento das fibras e a adesão reforço/matriz são fatores responsáveis pelos resultados da tenacidade à fratura crítico (GIIc) bem como pelo comportamento da propagação da trinca, pois podem atuar como barreiras que atrasam, aceleram ou até mudam a direção de propagação da mesma. O objetivo deste estudo é estudar o dano progressivo em tecidos tramados, associando o carregamento aplicado e as falhas observadas.
Funcionalização da superfície da Superfície do ferro com estrôncio e gálio empregando oxidação anódica
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-07) Escada, Ana Lucia do Amaral ; Alves, Ana Paula Rosifini
Os metais biodegradáveis são uma nova alternativa para materiais implantáveis cujas funções no corpo são temporárias. O ferro é considerado um material candidato para aplicações de implantes metálicos degradáveis. No entanto, o ferro se degrada a uma taxa muito lenta em ambiente fisiológico e por isso precisa ser melhorado para aplicações de implantes metálicos degradáveis. Uma das maneiras de melhorara a degradação do ferro é a partir da modificação da composição química do material, do controle da microestrutura ou através da modificação da superfície do ferro através da produção de micro porosidade. A oxidação anódica é uma técnica eletroquímica que envolve a adsorção do oxigênio da solução eletrolítica no metal, resultando em uma camada de óxido sobre o substrato, trata-se de um mecanismo bem estabelecido para a fabricação de superfícies nanoestruturadas em metais. Este tratamento eletroquímico pode ser usado para fabricar nanoestruturas na superfície anodizada, a fim de funcionalizar os materiais biodegradáveis a base de ferro. Vários estudos também têm demonstrado que essas estruturas nanotubulares com diferentes diâmetros aumentam a atividade das células ósseas in vitro e inibem a osteoclastogênese. Além disso, uma vantagem significativa dos nanotubos é que eles podem servir como uma excelente plataforma de entrega de drogas e oligoelementos incluindo agentes antibacterianos, fatores de crescimento e elementos bioativos inorgânicos. Dessa forma, o objetivo dessa proposta é a produção de nanotubos na superfície do ferro empregando a anodização e sua funcionalização com estrôncio e gálio, buscando sua aplicação para posterior obtenção de materiais biomédicos biodegradáveis e com excelente resposta biológica após implantação.
Caracterização elétrica e otimização de jato de plasma frio operando em pressão atmosférica para aplicações biomédicas
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-07-25) Nascimento, Fellype do ; Kostov, Konstantin Georgiev
O projeto de pesquisa visa estudar jatos de plasma frio em pressão atmosférica usando diferentes configurações geométricas e condições de trabalho. O bolsista vai desenvolver e testar um diagnóstico elétrico detalhado para fonte de tensão pulsada. Ele vai aperfeiçoar o dispositivo visando aplicações biológicas in vivo para gases diferentes. Através de Espectroscopia Ótica de Emissão do plasma será possível identificar as espécies excitadas e estimar as suas temperaturas (rotacional, vibracional e eletrônica). A intenção do estudo é otimizar o dispositivo para aplicações biológicas in vivo visando a produção de mais espécies reativas com forte efeito microbiano (tais como O, NO, NOx, OH etc.) e com menores temperaturas para evitar possíveis queimaduras. Como resultado final do projeto é esperado desenvolver e testar um dispositivo de jato de plasma portátil e de fácil operação que será adequado para aplicações médicas e odontológicas.

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