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Design híbrido por manufatura aditiva: otimização de topologia e mesoestruturas para alto desempenho mecânico
(2026-01-16) Kalb, Beatriz Assis
As indústrias modernas, como as aeroespaciais, de aviação e automotivas, enfrentam o desafio latente de otimizar o desempenho estrutural de suas peças exigindo mínimo peso e máxima resistência em um contexto de necessidade de redução de custos e tempo de desenvolvimento. A Manufatura Aditiva oferece o potencial para produzir geometrias complexas, como mesoestruturas, e por meio da combinação deste com otimização de topologia, criar designs híbridos. No entanto, nota-se uma escassez crítica de dados experimentais e literatura técnica que comprovem e quantifiquem os ganhos mecânicos dessa abordagem, o que impede sua plena adoção na engenharia. Com o objetivo de preencher essa lacuna de pesquisa, o presente trabalho foca na investigação e otimização de comportamento mecânico, mesoestruturas e otimização de topologia por manufatura aditiva plástica. Para tal, foi realizado um estudo experimental e otimização multi-objetivo de mesoestruturas através de um planejamento fatorial, que identificou o tipo e a densidade celular como os fatores com maior efeito na resistência à flexão e massa. A combinação ótima resultou no tipo P-Skeletal, com densidade celular de 1,4, tamanho de aresta de 7mm e inclinação de 0°. Em seguida, foi modelado uma peça estrutural para estudo de caso, esse modelo passou por otimização de topologia e foi aplicada a mesoestrutura otimizada em seus espaços vazios. Foram simuladas por elementos finitos condições de carregamento para comparar o comportamento da peça pré e pós otimização, o que resultou em uma redução de 31,13% da massa e uma diminuição nas propriedades mecânicas da peça.
Resumen
Las industrias modernas, como la aeroespacial, la aviación y la automotriz, se enfrentan al desafío latente de optimizar el rendimiento estructural de sus piezas exigiendo peso mínimo y máxima resistencia en un contexto de necesidad de reducción de costos y tiempo de desarrollo. La fabricación aditiva ofrece el potencial de producir geometrías complejas, como las mesoestructuras y mediante la combinación de estas con la optimización topológica, permite crear diseños híbridos. Sin embargo, se observa una escasez crítica de datos experimentales y literatura técnica que prueben y cuantifiquen las ganancias mecánicas de este enfoque, lo que impide su plena adopción en la ingeniería. Con el objetivo de llenar esta brecha de investigación, el presente trabajo se centra en la investigación y optimización del comportamiento mecánico de mesoestructuras, y la aplicación de la Optimización Topológica en la fabricación aditiva plástica. Para ello, se llevó a cabo un estudio experimental y una optimización multiobjetivo de mesoestructuras mediante un diseño factorial, que identificó el tipo y la densidad celular como los factores con mayor efecto en la resistencia a la flexión y la masa. La combinación óptima resultó ser del tipo P-Skeletal, con una densidad celular de 1,4, un tamaño de borde de 7mm y un ángulo de inclinación de 0°. A continuación, se modeló una pieza estructural para un estudio de caso. Este modelo fue sometido a la optimización topológica y se aplicó la mesoestructura optimizada en sus espacios vacíos. Se simularon por elementos finitos condiciones de carga para comparar el comportamiento de la pieza antes y después de la optimización, lo que resultó en una reducción del 31,13% de la masa y una disminución en las propiedades mecánicas de la pieza.
Estudo da influência do Al³⁺ nas características microestruturais e propriedades eletroquímicas do BiFeO₃
(2026-01-19) Valinotti, Melany Monserrath Lou
O estudo investiga a influência da dopagem com Al³⁺ nas propriedades estruturais e elétricas do BiFeO₃ (BFO), material multiferróico com potencial para aplicações em dispositivos de memória, transdutores e sistemas de armazenamento energético. Para esta investigação, composições com variados níveis de Al³⁺, na faixa de 0% a 1% em massa, foram preparadas na forma de pó. A síntese foi realizada pelo método hidrotérmico, por meio de um processo sequencial composto por agitação magnética, tratamento por ultrassonicação, reação hidrotérmica e calcinação, assegurando a uniformidade e o controle das propriedades dos materiais obtidos. A caracterização estrutural foi realizada por difratometria de raios X, evidenciando modificações na organização cristalina em resposta à dopagem com Al³⁺. O refinamento Rietveld mostrou que a adição de 1% de Al³⁺ possibilita a obtenção de uma fase mais estável, com baixos teores de fase secundária. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) indicou alterações morfológicas nos pós, com aumento da área superficial nas amostras dopadas, evidenciando o efeito da incorporação de alumínio. A caracterização eletroquímica, realizada por voltametria cíclica, mostrou comportamento pseudocapacitivo em todas as amostras, associado predominantemente aos processos faradaicos do par redox Fe³⁺/Fe²⁺. Em todas as velocidades de varredura investigadas, as amostras dopadas apresentaram desempenho superior ao BFO puro, destacando-se a composição com 1% de Al³⁺, que exibiu as maiores capacitâncias específicas, sugerindo maior área eletroativa e maior eficiência nos processos de armazenamento de carga. Esses resultados confirmam que a dopagem moderada com alumínio é uma estratégia eficaz para otimizar as propriedades eletroquímicas do BiFeO₃.
Resumen
El estudio investiga la influencia del dopaje con Al³⁺ (0 a 1% en masa) en las propiedades estructurales y electroquímicas del BiFeO₃ (BFO), un material multiferroico con potencial para aplicaciones en dispositivos de memoria, transductores y sistemas de almacenamiento de energía. Para esta investigación, se prepararon composiciones en polvo con diferentes concentraciones de Al³⁺, en el intervalo de 0% a 1% en masa. La síntesis se realizó mediante el método hidrotermal, siguiendo un proceso secuencial que incluyó agitación magnética, ultrasonido, reacción hidrotermal y calcinación, garantizando la uniformidad y el control de las propiedades de los materiales obtenidos. La caracterización estructural se llevó a cabo mediante difractometría de rayos X, evidenciando cambios en la organización cristalina como respuesta al dopaje con Al³⁺. El refinamiento Rietveld mostró que la adición del 1% de Al³⁺ permite obtener una fase más estable, con bajos contenidos de fases secundarias. La microscopía electrónica de barrido (MEB) indicó modificaciones morfológicas en los polvos, con aumento del área superficial en las muestras dopadas, evidenciando el efecto de la incorporación de aluminio. La caracterización electroquímica mediante voltametría cíclica reveló comportamiento pseudocapacitivo en todas las muestras, asociado principalmente a los procesos faradaicos del par redox Fe³⁺/Fe²⁺. En todas las velocidades de barrido investigadas, las muestras dopadas presentaron un desempeño superior al BFO puro, destacándose la composición con 1% de Al³⁺, que exhibió las mayores capacitancias específicas, lo que sugiere una mayor área electroactiva y mayor eficiencia en los procesos de almacenamiento de carga. Estos resultados confirman que el dopaje moderado con aluminio constituye una estrategia eficaz para optimizar las propiedades electroquímicas del BiFeO₃.
Proposta de um potenciostato de fonte aberta para ensino
(2026-01-19) Silva, Kaique de Sotti
Este trabalho apresenta o projeto, o desenvolvimento e a validação de um protótipo de potenciostato modular de fonte aberta (open hardware), destinado à realização de ensaios de voltametria cíclica em contextos didáticos e de pesquisa. O objetivo central consistiu na criação de um instrumento de baixo custo com alta capacidade de corrente, superando limitações de equipamentos educacionais convencionais. A arquitetura eletrônica baseia-se na integração do microcontrolador Arduino Nano com uma interface de controle em Python e um hardware dedicado, composto por um conversor digitalanalógico de 16 bits (DAC714) para a geração do sinal do equipamento, um amplificador operacional para o controle do potencial (OP07 ou TL1028), um driver de potência (OPA541) capaz de fornecer até ±2, 5 A nas condições atuais, e um sensor de corrente modular (INA282). O sistema inclui ainda um buffer de alta impedância (OPA128) para o eletrodo de referência e um Eletrodo de Referência de Hidrogênio (CHE) desenvolvido localmente. Os resultados da caracterização elétrica demonstraram excelente linearidade, com um tempo de acomodação de 33 − 50 휇푠 na versão original, reduzido para aproximadamente 4 휇푠 após a otimização da malha de controle. A validação funcional com uma célula simulada (dummy cell) frente a um potenciostato comercial Autolab PGSTAT302N revelou uma sobreposição quase perfeita das curvas voltamétricas, confirmando a precisão da topologia adotada. O eletrodo de referência construído manteve estabilidade sob alta corrente por mais de duas horas. Conclui-se que o equipamento é uma solução robusta e modular, consolidando-se como uma ferramenta eficiente para a instrumentação científica aberta e o ensino interdisciplinar em Engenharia Física.
Resumen
Este trabajo presenta el diseño, el desarrollo y la validación de un prototipo de potenciostato modular de código abierto (open hardware), destinado a la realización de ensayos de voltamperometría cíclica en contextos didácticos y de investigación. El objetivo central consistió en la creación de un instrumento de bajo costo con alta capacidad de corriente, superando las limitaciones de los equipos educativos convencionales. La arquitectura electrónica se basa en la integración del microcontrolador Arduino Nano con una interfaz de control en Python y un hardware dedicado, compuesto por un convertidor digital-analógico de 16 bits (DAC714) para la generación de la señal del equipo, un amplificador operacional para el control del potencial (OP07 o TL1028), un driver de potencia (OPA541) capaz de suministrar hasta ±2, 5 A en las condiciones actuales, y un sensor de corriente modular (INA282). El sistema incluye además un buffer de alta impedancia (OPA128) para el electrodo de referencia y un Electrodo de Referencia de Hidrógeno (CHE) desarrollado localmente. Los resultados de la caracterización eléctrica demostraron una excelente linealidad, con un tiempo de asentamiento de 33 − 50 휇푠 en la versión original, reducido a aproximadamente 4 휇푠 tras la optimización del lazo de control. La validación funcional con una celda simulada (dummy cell) frente a un potenciostato comercial Autolab PGSTAT302N reveló una superposición casi perfecta de las curvas voltamperométricas, confirmando la precisión de la topología adoptada. El electrodo de referencia construido mantuvo la estabilidad bajo alta corriente durante más de dos horas. Se concluye que el equipo es una solución robusta y modular, consolidándose como una herramienta eficiente para la instrumentación científica abierta y la enseñanza interdisciplinaria en Ingeniería Física.
Aproximação ao sistema de educação básica e do serviço social no Haiti
(2026-01-19) Larose, Cynthia Baescha
O estudo tem como objetivo geral conhecer, situar e analisar os elementos constitutivos da educação básica haitiana, bem como verificar a existência ou não de atuação de assistentes sociais no campo da educação. Os objetivos específicos consistem em apresentar aspectos históricos e conjunturais do Haiti; compreender a estrutura e o funcionamento do sistema educacional básico; e reunir, por meio de revisão bibliográfica, informações sobre o Serviço Social no país, ressaltando sua trajetória e sua vinculação ou ausência na educação básica. A metodologia adotada compreende pesquisa bibliográfica e documental, com abordagem qualitativa, permitindo examinar produções acadêmicas, documentos institucionais e legislações relacionadas ao sistema educacional haitiano e ao Serviço Social. A análise demonstra que a educação básica no Haiti permanece marcada por desigualdades estruturais, forte privatização e fragilidade estatal. Os dados evidenciam que aproximadamente 83% das escolas de educação básica pertencem ao setor privado, enquanto o Estado mantém participação reduzida, o que aprofunda a exclusão educacional, especialmente entre crianças e adolescentes. Os resultados também revelam a possibilidade de não haver inserção sistemática de assistentes sociais nas escolas haitianas, uma vez que a profissão atua majoritariamente em organizações não governamentais, com ações centradas em demandas emergenciais. A ausência desses profissionais no contexto escolar compromete o acompanhamento social, emocional e comunitário dos estudantes, dificultando o enfrentamento das expressões da questão social que atravessam o ambiente educativo. Entretanto, ao verificar os temas do material produzido por assistentes sociais, observa-se que vários remetem à educação e à educação popular, o que indica a preocupação desses profissionais com o assunto.O estudo conclui que o fortalecimento do Serviço Social na política educacional é fundamental para promover ações interdisciplinares, ampliar o acesso aos direitos sociais e contribuir para um processo educativo mais equitativo e inclusivo.
Resumen
El estudio tiene como objetivo general conocer, situar y analizar los elementos constitutivos de la educación básica haitiana, así como verificar la existencia o no de actuación de asistentes sociales en el campo de la educación. Los objetivos específicos consisten en presentar aspectos históricos y coyunturales de Haití; comprender la estructura y el funcionamiento del sistema educativo básico; y reunir, por medio de revisión bibliográfica, información sobre el Trabajo Social en el país, resaltando su trayectoria y su vinculación o ausencia en la educación básica. La metodología adoptada comprende investigación bibliográfica y documental, con abordaje cualitativo, permitiendo examinar producciones académicas, documentos institucionales y legislaciones relacionadas con el sistema educativo haitiano y el Trabajo Social. El análisis demuestra que la educación básica en Haití permanece marcada por desigualdades estructurales, fuerte privatización y fragilidad estatal. Los datos evidencian que aproximadamente el 83% de las escuelas de educación básica pertenecen al sector privado, mientras que el Estado mantiene una participación reducida, lo que profundiza la exclusión educativa, especialmente entre niños y adolescentes de . Los resultados también revelan la posibilidad de no haber inserción sistemática de asistentes sociales en las escuelas haitianas, ya que la profesión actúa mayoritariamente en organizaciones no gubernamentales, con acciones centradas en demandas de emergencia. La ausencia de estos profesionales en el contexto escolar compromete el acompañamiento social, emocional y comunitario de los estudiantes, dificultando el enfrentamiento de las expresiones de la cuestión social que atraviesan el ambiente educativo. El estudio concluye que el fortalecimiento del Trabajo Social en la política educativa es fundamental para promover acciones interdisciplinarias, ampliar el acceso a los derechos sociales y contribuir a un proceso educativo más equitativo e inclusivo.
Castelos e cárceres de papel: a marginalidade da prática de capoeira nas páginas do Jornal do Commercio (1850-1890)
(2026-01-19) Fernandes, Anderson da Silva; Ruthieri, Evander (orientador)
O objetivo principal desta pesquisa é analisar como a prática da capoeira foi retratada nas publicações do Jornal do Commercio do Rio de Janeiro, um dos periódicos de maior circulação entre 1850 e 1890. As fontes foram obtidas na plataforma da Hemeroteca Digital da Biblioteca Nacional, com ênfase em notícias que mencionam capoeira e capoeiragem. A problemática da pesquisa está diretamente relacionada a um aspecto paradoxal evidenciado nas representações discursivas da capoeira e de seus praticantes na imprensa periódica: por um lado, os jornais publicaram textos em que aparecem discursos morais sobre a prática de capoeira, considerados um “mal social”, contribuindo para a marginalização da prática e de seus compositores desde as primeiras décadas de instauração da imprensa oficial no Brasil; por outro lado, a marginalização da prática contribuía para os jornais, na medida em que alimentava as colunas criminais de suas páginas com descrições sobre os conflitos e ocorrências urbanas envolvendo os praticantes de capoeira e as forças da ordem, gerando medo e receio nas camadas médias e altas, principais leitoras e consumidoras de periódicos. Desse modo, a pesquisa busca, por meio de referenciais teórico-metodológicos de análise de impressos periódicos, investigar o modo como a prática de capoeira, desenvolvida e disseminada por africanos e afro-brasileiros, foi reprimida com perseguições e violências a seus adeptos de forma intensa, principalmente na cidade do Rio de Janeiro. Além disso, e em diálogo com a história social, a pesquisa tem como objetivo refletir sobre as estratégias de enfrentamento da ordem, isto é, ao entender que mesmo que boa parte das publicações estejam carregadas de intencionalidades contra a propagação da capoeira - que tanto repúdio gerou nas elites e nas camadas mais privilegiadas - constam nestas fontes elementos importantes para se compreender melhor sobre a prática, como descrições de data, local, tipo de prisão, nomes, detalhes sobre as ocorrências, entre outros. Assim, parte do trabalho dedica-se a reconstruir a história da capoeira e da imprensa no Brasil na segunda metade do século XIX, enquanto outra se concentra em analisar a relação entre o Jornal do Commercio e a prática, destacando os discursos e informações que permitem observar como se consolidou, ao longo do século XIX, essa duradoura interação entre capoeira e imprensa.
Resumen
The main objective of this research is to analyze how the practice of capoeira was portrayed in the publications of the Jornal do Commercio of Rio de Janeiro, one of the most widely circulated newspapers between 1850 and 1890. The sources were obtained from the Digital Newspaper Archive of the Brazilian National Library, with emphasis on news reports that mention capoeira and capoeiragem. The central problem of the research is directly related to a paradox evident in the discursive representations of capoeira and its practitioners in the periodical press: on the one hand, newspapers published texts with moral discourses about the practice of capoeira, regarded as a “social evil,” thus contributing to the marginalization of the practice and its practitioners from the earliest decades of the official press in Brazil; on the other hand, this marginalization benefited newspapers, insofar as it fueled their crime columns with descriptions of urban conflicts and events involving capoeira practitioners and the forces of order, instilling fear and apprehension among the middle and upper classes—the main readers and consumers of the press. Thus, through theoretical and methodological approaches for analyzing periodicals, the research seeks to investigate how the practice of capoeira, developed and disseminated by Africans and Afro-Brazilians, was intensely repressed through persecution and violence against its practitioners, particularly in the city of Rio de Janeiro. Furthermore, in dialogue with social history, the research aims to reflect on strategies of resistance to authority. That is, even though most publications were imbued with intentions to curb the spread of capoeira—which generated such rejection among the elites and privileged classes—the sources nonetheless contain important elements for a deeper understanding of the practice, such as descriptions of dates, locations, types of arrest, names, and details of the events. In this way, part of the work is dedicated to reconstructing the history of capoeira and the press in Brazil during the second half of the nineteenth century, while another focuses on analyzing the relationship between the Jornal do Commercio and the practice, highlighting the discourses and information that reveal how this enduring interaction between capoeira and the press was consolidated throughout the nineteenth century.