Projetos

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2013 – Atual: Nanobiocompósitos Multifuncionais para Aplicações Estruturais

Descrição: O crescimento da população mundial tem colocado constante pressão nas fontes naturais e, muitas destas fontes, uma vez usadas, não são renováveis. A energia eólica é atualmente o tipo de energia alternativa instalada com maior crescimento. No período de 1990-2007 a capacidade mundial de produção de energia eólica cresceu em mais de 50 vezes e a previsão é de que em 2030 o aumento seja de 30 vezes o valor da produção em 2008. Para que se alcance o crescimento esperado nesta área há a necessidade do desenvolvimento de materiais mais resistentes e ao mesmo tempo leves que permitam a construção de pás maiores para as turbinas eólicas. Quanto maior a área pela qual a turbina pode extrair a energia do vento, mais energia elétrica será gerada. Nanotubos de carbono (NTC) possuem propriedades que superam o desempenho de fibras de vidro e de carbono atualmente usadas em compósitos aplicados na indústria eólica. Devido sua baixa densidade, NTC podem ser usados na obtenção de materiais mais leves e resistentes para fabricação de pás para turbinas.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (3) . Integrantes: Marcio Rodrigo Loos – Coordenador / Pezzin, Sérgio H. – Integrante. Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – Auxílio financeiro.


2012 – Atual: PIRE: Materials for Renewable Energy NaturE s Way (RENEW)

Descrição: PIRE: RENEW will address global energy sustainability by using biological-based materials to improve material performance and create sustainable replacements in clean energy technologies, focusing on novel applications such as solar and wind power rather than liquid fuel.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (10) / Mestrado acadêmico: (5) / Doutorado: (10) . Integrantes: Marcio Rodrigo Loos – Integrante / Coelho, Luiz Antonio F. – Integrante / Pezzin, Sérgio H. – Integrante / Ica Manas-Zloczower – Coordenador / Luis César Fontana – Integrante / Ken Singer – Integrante / Richard Gross – Integrante / Virgil Percec – Integrante / Goran Ungar – Integrante / Xianbing Zeng – Integrante / Anthony JHM Meijer – Integrante / Philippe Dubois – Integrante / Mariastella Scandola – Integrante / Thomas Trabold – Integrante / Callie Babbitt – Integrante / Iwan Alexander – Integrante / David Fleshler – Integrante / Dianne Anderson – Integrante. Financiador(es): National Science Foundation – Cooperação.


2012 – Atual: FUNCIONALIZAÇÃO DE NANOTUBOS DE CARBONO POR PLASMA PARA APLICAÇÃO EM COMPÓSITOS DE MATRIZ EPÓXI

Descrição: Neste projeto de pesquisa estudaremos a funcionalização de nanotubos de carbono por plasma. Serão usados dois princípios para a geração do estado de plasma: 1- descarga luminescente em baixa pressão e, 2- microplasma em alta pressão. No primeiro caso temos um plasma homogêneo composto por partículas que podem ser mantidas com energia relativamente baixa e, no segundo caso, temos um plasma mais energético, porém concentrado em uma pequena área de poucos mm2. Três gases serão usados para a geração dos plasmas: O2 para a funcionalização com grupos hidroxila, carboxila e carbonila; NH3 para grupos amina, nitrila e amida; e CF4 para átomos fluoreno. Após o tratamento as amostras serão analisadas por várias técnicas, tais como espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS) e Raman, análise termogravimétrica (TGA) e microscopia eletrônica de varredura (SEM). As amostras de nanotubos funcionalizados serão aplicadas na confecção de compósitos de matriz epóxi. Os compósitos serão caracterizados através de ensaios de tração (ASTM D-638) e flexão (ASTM D790M), Análise Dinâmico-Mecânica (DMA) e SEM. O principal objetivo é melhorar a dispersão de nanotubos quando aplicados na fabricação de compósitos bem como a interação interfacial entre nanotubos e matrizes poliméricas.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (3) . Integrantes: Marcio Rodrigo Loos – Coordenador / Sérgio Henrique Pezzim – Integrante / Luiz Antônio Ferreira Coelho – Integrante / Luis César Fontana – Integrante / Jacimar Nahorny – Integrante. Número de orientações: 5


2011 – 2012: High Thermal Conductivity Graphene-based Composites

Descrição: The goal of the proposed research is to develop a deeper understanding of nanoscale thermal transport in graphene platelets as well as corresponding nanocomposites through characterization and analysis of their properties. These materials are attractive candidates in next generation thermal management solutions for the electronics and solar panel industries due to their superior thermal conductivity. Of particular relevance is the exploration of graphene for incorporation into thermal spreaders and/or as thermal interface materials. The knowledge gained by this work will enable the design and development of significantly improved materials which exhibit high thermal but relatively low electrical conductivity. Our main goal is to produce graphene-based polymers that exhibit thermal conductivities of at least 40 W/m-K. THIS PROJECT IS A COOPERATION BETWEEN BAYER MATERIAL SCIENCE AND CASE WESTERN RESERVE UNIVERSITY. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (1) . Integrantes: Marcio Rodrigo Loos – Integrante / Manas-Zloczower, Ica – Integrante / Nayandeep Mahanta – Integrante / Alexis Abramson – Coordenador.


2009 – 2011: Carbon nanotube reinforced polyurethane composites for wind turbine blades

Descrição: Carbon nanotube reinforced polyurethane composites for wind turbine blades. Stronger, lighter wind turbine blades can operate at lower wind speeds and thus reduce the overall cost of wind energy. This project has two main objectives. The first is to determine if polyurethane based composites offer performance advantages over incumbent materials used in the manufacture of wind turbine blades. The second is to determine if carbon nanotubes can be used to strengthen both incumbent and experimental polyurethane systems. Bayer MaterialScience LLC will lead resin and nanocomposite technology development. Molder Fiber Glass Companies, a major wind turbine manufacturer is a subcontractor. They will provide control materials, specifications, next generation performance objectives and testing services.Case Western Reserve University is also a subcontractor. They will conduct mixing, morphology control and other specialized tests of nanocomposites to maximize strength to weight ratio of the new composite designs. Experimental systems will be first evaluated in small laboratory panels. Promising candidates will be scaled to very large panels and evaluated against industry standards and objectives. Technical and commercial viability will be assessed by the development team.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) . Integrantes: Marcio Rodrigo Loos – Integrante / Jingting Yang – Integrante / Unal, S. – Integrante / Younes, U. – Integrante / Manas-Zloczower, Ica – Coordenador / Feke, Donald L. – Integrante. Financiador(es): Department of Energy – Auxílio financeiro.


2007 – 2010: Development of functionalized polyoxadiazole nanocomposites

Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Doutorado: (2) . Integrantes: Marcio Rodrigo Loos – Integrante / GOMES, D – Coordenador / Schulte, Karl – Integrante / Abetz, V. – Integrante. Financiador(es): Helmholtz-Zentrum Geesthacht – Auxílio financeiro.


 2006 – 2010 COMPÓSITOS E NANOCOMPÓSITOS POLIMÉRICOS MOLDADOS POR TRANSFERÊNCIA DE RESINA (PROCAD)

Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Sérgio Henrique Pezzin em 13/08/2013. Descrição: Este projeto aborda a moldagem por transferência de resina (RTM) de compósitos de fibras vegetais ou híbridos (com fibras vegetais e sintéticas), a caracterização e a avaliação do custo/desempenho dos compósitos produzidos e a otimização do processo por simulação numérica. Os compósitos produzidos apresentam grande potencial para aplicação na indústria automotiva substituindo parcialmente a fibra de vidro. Assim, promover-se-a a valorização de matérias-primas nacionais, a nucleação de linhas de pesquisa pioneiras no país, a formação de recursos humanos, a geração de conhecimento e de tecnologia e o combate às desigualdades regionais no Brasil. Completa o projeto, a moldagem por RTM de nanocompósitos de epóxi e espera-se assim contribuir para o desenvolvimento científico em uma área muito recente do conhecimento tecnológico mundial. As Universidades parceiras selecionadas situam-se em grandes pólos de produção de plásticos reforçados por RTM (Caxias do Sul-RS e Joinville-SC), principalmente para atender ao segmento automotivo. PROCAD No. 0303054 – Coordenação Geral: Prof. Sandro Campos Amico (UFRGS) .. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (4) / Mestrado acadêmico: (5) . Integrantes: Marcio Rodrigo Loos – Integrante / Pezzin, S. H. – Coordenador / Coelho, Luiz Antonio F. – Integrante / Jonas Bertholdi – Integrante / Jaqueline Suave – Integrante / Marcelo Alexandre de Farias – Integrante / Celso Luiz Rigoli Risi – Integrante / Marcos Nunes dos Santos – Integrante. Financiador(es): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Bolsa. Número de produções C, T & A: 3


2003 – 2005: Cálculo da Velocidade de Escape e Captura de Átomos Alcalinos

Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Andre Luiz de Oliveira em 14/08/2013. Descrição: O conhecimento da velocidade de escape e captura dos átomos em uma armadilha magneto-óptica é de grande interesse na análise dos processos que nela ocorrem, sobretudo quando relacionamos os de perda nestas armadilhas. Neste trabalho pretendemos obter através de simulação numérica, a velocidade de escape de átomos de metais alcalinos (Rb, Cs, Na e K) e alcalinos terrosos(Ca , Mg e Sr) e conseqüentemente a velocidade de captura, não somente em um regime de baixa intensidade do laser de aprisionamento, como também em um regime de altas intensidades do laser de aprisionamento variando outros parâmetros d.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Marcio Rodrigo Loos – Integrante / André Luiz de Oliveira – Coordenador / De S. Zanon, R. – Integrante.


2003 – 2005: Cálculo da Velocidade de Escape para Átomos de Rubídio e Sódio

Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Andre Luiz de Oliveira em 17/02/2014. Descrição: O conhecimento da velocidade de escape dos átomos em uma armadilha magneto-óptica é de grande interesse na análise dos processos que ocorrem nela, sobretudo quando relacionamos os de perda nestas armadilhas. Neste trabalho pretendemos obter através de simulação numérica, a velocidade de escape de átomos de 85Rb e Na e consequentemente a velocidade de captura, em um regime de altas intensidades do laser de aprisionamento (de 0 a 400 mW/cm2), variando outros parâmetros da armadilha, tais como cintura do feixe Gaussiano, o gradiente de campo magnético e “detuning” do laser. Os resultados aqui obtidos servirão de base para comparação com os experimentos realizados pelo Grupo de Óptica do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Marcio Rodrigo Loos – Integrante / André Luiz de Oliveira – Coordenador / RiCardo Antonio De Simone Zanon – Integrante.