Doutorandos da UFU desenvolvem pesquisas em Israel, França e Itália

Três estudantes de doutorado em Engenharia Mecânica, que já fizeram parte de suas pesquisas na Universidade Federal de Uberlândia (UFU), estão agora em outros países - ou a caminho - para concluir seus estudos nos laboratórios estrangeiros. Eles recebem financiamento do Programa Institucional de Internacionalização da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (PrInt/Capes). 

Usar o som para levitar objetos

O trabalho de Geisa Arruda Zuff no instituto Technion, em Israel, já começou (Foto: arquivo da pesquisadora)

A doutoranda Geisa Arruda Zuff, orientada pelo professor Valder Steffen Júnior, estuda levitação acústica de campo próximo e já está no instituto Technion, em Israel, para desenvolver a parte prática da pesquisa.

Seria possível levitar um objeto utilizando o som? Segundo Zuff, sim, e é nisso que ela está trabalhando. Em uma estrutura chamada Transdutor de Langevin, ela coloca quatro pastilhas piezelétricas e faz essas pastilhas vibrarem, por meio de corrente elétrica, a uma frequência ultrassônica acima de 20 quilohertz - ou seja, não captada pelo ouvido humano.

Enquanto vibram, as pastilhas causam uma pequena pressurização do ar que está localizado entre elas e outro objeto posicionado sobre  essa superfície. À medida que essa pressão aumenta, é possível criar uma força de sustentação. Se essa força for igual ou maior que o peso do objeto, ele vai levitar.

“A gente consegue levitar um objeto que, por exemplo, não pode sofrer contaminação por contato com as mãos, como aquelas plaquinhas para montar circuito de computação, ou algum composto químico que reage em contato com a atmosfera. O sistema é silencioso e com baixo ou nenhum atrito”, explica Zuff. Mais detalhes estão disponíveis no artigo Análise de incerteza em um sistema de levitação acústica de campo próximo.

Prever defeitos com inteligência artificial

Ainda no Brasil, Lucas Costa Brito desenvolve sua pesquisa no Laboratório de Acústica e Vibração da UFU (Foto: Alexandre Costa)

A ciência é capaz de prever quando um motor vai dar defeito. Na indústria, as máquinas são monitoradas e, antes que quebrem e gerem prejuízos materiais e imateriais, passam por manutenção preditiva. Esse monitoramento pode ser mais confiável, segundo o doutorando Lucas Costa Brito, se utilizarmos inteligência artificial.

O engenheiro, que é orientando do professor Marcus Duarte, está coletando dados no Brasil e, em novembro, irá para a Università degli Studi di Padova, na Itália, desenvolver a segunda etapa da sua pesquisa. 

“Utilizamos sensores que geram sinais específicos e jogamos dentro do nosso sistema de inteligência artificial que está no computador, que é um algoritmo. A coisa mais inédita que estamos trabalhando é desenvolver um sistema de inteligência artificial para entender a informação da máquina”, explica Brito. Até novembro de 2020, o aluno da UFU ficará na universidade italiana onde Galileu Galilei foi professor.

Máquinas rotativas sob influências externas

Marcelo Samora Sousa Júnior já está no Instituto Nacional de Ciências Aplicadas, em Lyon, na França (Foto: arquivo do pesquisador)

As turbinas de avião e de usinas de álcool e os motores de carro são exemplos de máquinas rotativas, ou seja, elas têm uma parte que gira para converter energia elétrica em mecânica ou vice-versa. Elas são estudadas por muitos pesquisadores, mas o trabalho de Marcelo Samora Sousa Júnior, também orientando de Steffen, no doutorado em Engenharia Mecânica, promete um diferencial.

“A maioria dos estudos em dinâmica de máquina rotativa analisa máquinas paradas, fixas. No meu caso, ela é embarcada, eu considero as estações de base. Se você pensar numa turbina de avião, que está lá no ar, a asa do avião é flexível e a turbina mexe. É isso que eu analiso”, explica Sousa. Outro caso são equipamentos que trabalham próximos, por exemplo, em indústrias: a vibração de um afeta o funcionamento do outro.

O engenheiro da UFU trabalha com um modelo matemático em escala reduzida para tentar prever o comportamento das máquinas. Agora ele está no Instituto Nacional de Ciências Aplicadas, em Lyon, na França, onde ficará até agosto ou setembro do ano que vem para dar continuidade aos experimentos. Saiba mais na publicação Numerical investigation on the dynamic behavior of an onboard rotor system by using the FEM approach (Investigação numérica do comportamento dinâmico de rotores embarcados utilizando o método FEM).