Poderemos ter novamente um apagão, 10 anos depois do apagão de 2015 onde 11 estados ficarão sem energia por alta demanda, falha nas no sistema de transmissão e produção no limite isto ocorreu no meio da tarde as 15 horas.

Mas o apagão de 2025 diferentemente do de 2015 sabem quem será o grande vilão?

A famosa GERAÇÃO DISTRIBUIDA.

Isso mesmo , a produção atual no Brasil é de 33GW em micro e minigeração sendo em sua maior parte da fonte solar, e prevê para os próximos 4 anos um crescimento de mais 17GW. O grande problema deste grande volume é o fluxo reverso.

O que é esse tal fluxo reverso?

Na rede tradicional de energia havia condução de energia elétrica apenas em um sentido que era das usinas geradores (produtores) paras os consumidores, porém, com GD os consumidores se tornaram os prosumers e sendo assim este podem gerar energia elétrica e injetar o excedente na rede. Os sistemas de microgeração injetam no sistema de baixa tensão, o que não é tão problemático. Assim, o grande desafio surge do excedente da minigeração que é injetado diretamente no sistema de transmissão e isso pode gerar uma sobrecarga na subestação e ocasionar o desligamento de todo o sistema elétrico.

Os estados em alerta são:

Bahia;

Goiás;

Mato Grosso;

Minas Gerais;

Paraíba;

Pernambuco;

Piauí;

Rio Grande do Norte;

Rio Grande do Sul;

Rondônia;

São Paulo.

O problema esta mais crítico em três estados sendo estes Mato Grosso, Piauí e Minas Gerais em ordem de criticidade do fluxo reverso nas subestações.

Mas, calma isto é uma previsão para ate 2030, se nada for feito ate lá.

Então,Heloooo concessionarias!!!!! Hora de utilizar os impostos e as tarifas pagas pelos consumidores para melhorar o sistema elétrico. Não adiantar tentar impedir a geração distribuída dando parecer negativo a novas instalações e sim precisamos fortalecer o sistema elétrico para que ele aguente.

Portanto, para o Brasil para se desenvolver mais precisa de energia elétrica então ao invés de barra novas instalações o segredo é investir em melhorias na rede.

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Motivação e Impacto do Evento

O evento foi um verdadeiro catalisador de entusiasmo. A energia era palpável, com profissionais de diversas áreas maravilhados com as funcionalidades e os benefícios das ferramentas apresentadas. Mas, afinal, o que torna esse evento tão especial? É a combinação de inovação, partilha de conhecimento e a visão de futuro que ele traz para o setor.

Novidades e Melhorias para 2024

Para 2024, a plataforma 3DEXPERIENCE promete não apenas inovações, mas também melhorias significativas. Estamos falando de uma plataforma que não só acompanha, mas também impulsiona a evolução da economia mundial. Essas melhorias são um reflexo da dedicação contínua da TECMES em oferecer soluções de ponta.

Foco na Experiência do Usuário

A TECMES sabe que o coração de uma plataforma tecnológica bem-sucedida é a experiência do usuário. Com uma década de implementação da plataforma, a empresa valoriza profundamente o feedback e trabalha incansavelmente para otimizar cada aspecto da interação do usuário.

Longevidade das Parcerias com a Dassault Systèmes

Uma parceria duradoura com a Dassault Systèmes é um testemunho da qualidade e confiabilidade. A TECMES e a Dassault partilham uma jornada de colaboração, onde o compromisso e a preocupação mútua com parceiros e usuários são evidentes.

Liderança Mundial e Orgulho na Parceria

Falando em liderança, a Dassault Systèmes é um nome que ressoa globalmente como líder em soluções de PLM. As soluções da Dassault são a espinha dorsal de líderes mundiais em diversos setores, e essa parceria é um motivo de orgulho para a equipe da TECMES.

Importância do Atendimento e Suporte Técnico

Quando você adquire uma licença através da TECMES, está recebendo muito mais que um produto. Você ganha acesso a um atendimento personalizado e suporte técnico de alto nível, garantindo que sua experiência com a plataforma seja excepcional.

Relacionamentos Interpessoais e Networking

Em um mundo cada vez mais digital, a TECMES reforça a importância do contato humano e do networking. A empresa incentiva clientes e parceiros a participarem de eventos, fortalecendo laços e construindo uma comunidade robusta em torno de suas soluções.

Confira a entrevista na íntegra:

Conclusão e Agradecimento

Agradecemos a sua leitura e convidamos você a acompanhar mais conteúdos do 3DEXPERIENCE World 2024 no Blog da Engenharia e da TECMES. As inovações na plataforma 3DEXPERIENCE estão apenas começando, e há muito mais por vir!

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1. Encontro de Líderes da Indústria

O evento trouxe uma comunidade vibrante de engenheiros, empreendedores, fabricantes e líderes da indústria para aprender, interagir, compartilhar conhecimentos e impulsionar a inovação​​.

2. Inovação e Ferramentas de Classe Mundial

Os participantes tiveram a oportunidade de descobrir como o SOLIDWORKS e o portfólio 3DEXPERIENCE Works oferecem as melhores ferramentas para todas as disciplinas envolvidas no processo de design e fabricação de produtos​​.

3. UVW marcando presença

A UVW, parceira oficial do Blog da Engenharia na cobertura do evento e especialista em soluções 3DEXPERIENCE, esteve presente para conectar as mais recentes inovações do setor com as necessidades dos clientes. Fundada em 2001, com sede em Sorocaba e filiais em Curitiba, Campinas e Bauru, a UVW se expandiu para diversos estados brasileiros. Conhecida por seu suporte técnico altamente qualificado, a empresa se dedica a aumentar a competitividade das empresas através de soluções tecnológicas avançadas.

4. Retorno Triunfal aos Eventos Presenciais

O 3DEXPERIENCE World 2024 marcou o emocionante retorno aos encontros presenciais, celebrando a resiliência da comunidade global de engenharia e design​​.

5. Programação Enriquecedora

O evento contou com workshops, palestras e demonstrações abrangendo uma ampla gama de tópicos, desde desenvolvimento de produtos até as últimas tendências em manufatura digital.

6. Oportunidades Inigualáveis de Networking

Foi uma excelente oportunidade para os participantes se conectarem com especialistas do setor, líderes de pensamento e colegas, criando valiosas oportunidades de negócios e parcerias.

7. Acesso às Últimas Informações e Tendências

Através da comunidade SOLIDWORKS News & Info, os participantes tiveram acesso às informações mais atualizadas do evento, mantendo-os sempre informados sobre as últimas tendências e inovações​​.

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Segundo a ONS (Operador Nacional do Sistema) informou que este foi o recorde de energia elétrica demandada sendo de 101.475 MW. Foi um crescimento de 17 MW se comparado a dias normais de consumo, sendo suprimido em mais de 50% por energia de fonte hidráulica seguido de aproximadamente 20% por fonte fotovoltaica.

Conforme um estudo da EPE (Empresa de Pesquisa Energética) mostra que o ar condicionado é responsável por 17,1% do consumo elétrico residencial brasileiro. São quase 14 milhões de aparelhos em todo o país que, sendo que normalmente, ficam diariamente oito horas ligados nas residências e têm vida útil de 12 anos.

Na imagem abaixo é possível observar onde a onda de calor se instalou.

Como escolher seu Ar Condicionado

Na hora de escolher seu ar condicionado verifique o adesivo do INMETRO, nela consta as informações sobre o consumo dos equipamentos.

Como saber o custo na conta de energia elétrica do seu equipamento?

Verifique na sua conta qual o valor da tarifa e também as informações contidas na etiqueta do INMETRO. Exemplo: se a tarifa residencial no valor de R$ 0,754 por kWh. Assim, se o ar-condicionado consome, por exemplo, 600 kWh por ano, o gasto anual será 600 x 0,754, que resultará em R$ 452,4 por ano.

Técnicas para reduzir o desperdício

• Evite o abre e fecha de portas dos ambientes refrigerados e só deixe o aparelho ligado enquanto você estiver no ambiente.
• Feche as janelas e isole bem o ambiente para que o ar frio não escape.
• Cortinas e toldos diminuem a incidência do calor do sol no ambiente, o que também contribui para o isolamento térmico.

Aplique estas técnicas e utilize o ar condicionado sem ter muitos impactos em sua conta de energia elétrica.

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Neste artigo, vamos trazer a importância de construir de acordo com as leis, e como isso pode ajudar a evitar problemas no futuro.

Como construir de forma legal e qual a importância?

Construir de forma legal, envolve leis á seguir, taxas á serem pagas, emissão de alvarás e licenças para executar essa obra.

A importância de todo esse processo leva a segurança e qualidade dessa obra, evita grandes multas e embargos dos órgãos e traz a valorização deste futuro imóvel.

Contudo, um profissional habilitado especialista , irá atender as leis e auxiliará no processo de elaboração de projeto legal, trazendo economia na aprovação do projeto junto a prefeitura.

Evitando Problemas Futuros

Precisamos ter todas as licenças aprovadas pela prefeitura para execução de qualquer obra.

Portanto, o início de uma obra sem Alvará de Construção, pode resultar em embargo e multas durante a execução com impacto financeiro, tanto pela obra parada, como custos com a prefeitura.

Entretanto, aprovar um projeto parece burocrático e caro, mas pelo contrário, é um processo acessível e simples, do que uma Regularização de um Imóvel construído irregularmente.

Benefícios de uma construção regular

Construir de forma regular, ou seja, seguindo todas as leis, regulamentos e normas aplicáveis, oferece uma série de benefícios importantes. Aqui estão alguns dos principais benefícios de uma construção regular:

• Segurança da sua família;
• Qualidade e economia da sua construção;
• Valorização do seu imóvel;
• Prevenção de problemas junto aos órgãos;
• Acesso a financiamentos bancários com juros mais atrativos;

Tenha acesso a outros artigos clicando aqui, caso queira me conhecer ainda mais você pode me encontrar nas redes sociais: Instagram | Linkedin | Site

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Em primeiro lugar, o objetivo principal era criar uma moeda digital descentralizada, que utilizasse o blockchain para registrar todas as transações em uma rede peer-to-peer (pessoa para pessoa), sem a necessidade de uma autoridade central para validá-las. E assim nasceu o Bitcoin. A primeira e mais valiosa criptomoeda desse novo ecossistema, até então pensado para o sistema financeiro.

Como funciona e por que é seguro?

Imagine que o blockchain é como um caderno compartilhado na internet, mas com algumas diferenças importantes. Ao invés de escrevermos continuamente no caderno, colocamos as informações importantes em blocos. Cada bloco contém várias informações ou transações.

Para que tudo fique organizado, amarramos os blocos uns aos outros, criando uma corrente de blocos (por isso o nome “blockchain”). As pessoas compartilham o caderno e mantém uma cópia. Isso significa que não temos apenas um caderno central, mas várias cópias em diferentes computadores, em todo o mundo.

Sendo assim, antes de adicionar um bloco ao caderno, todos concordam em verificar se as informações nele contidas estão corretas. Algoritmos especiais garantem que somente informações verdadeiras e válidas façam parte do bloco.

Uma vez que um bloco é adicionado, ele não pode ser apagado ou modificado. Isso mantém todas as informações do caderno seguras e confiáveis. Chamamos essa característica de imutabilidade, que torna a tecnologia tão segura.

Blockchain na mira dos big players

Grandes empresas vêm recorrendo a tecnologia blockchain para resolver problemas que até então demandariam grande poder de processamento computacional, além de altos custos com investimento.

A IBM, gigante do setor de computadores, vem trabalhando em várias iniciativas de blockchain, incluindo o Hyperledger Fabric, um framework (estrutura) de código aberto para implementações empresariais de blockchain. Por sua vez, o JPMorgan Chase, um dos maiores bancos do planeta, vem experimentando a tecnologia blockchain em diversas áreas, incluindo pagamentos, liquidação de títulos e outras aplicações financeiras.

A lista continua com Disney, Visa, Nike, Apple, L’Oreal, Intel e outras mais.

Tecnologia a favor da governança estatal

Quando relacionamos o tema à gestão financeira dos países, encontramos os CDBC’s – Central Bank Digital Currency, ou Moeda Digital do Banco Central. A tendência é que os países digitalizem o meio circulante do dinheiro. E o blockchain é o ecossistema que permite que isso aconteça.

“As CBDCs podem melhorar a eficiência do mercado de pagamentos de varejo e promover a competição e a inclusão financeira para a população com pouco ou nenhum acesso a serviços bancários. A crise da pandemia mostrou a importância de meios digitais de pagamentos chegarem à população mais vulnerável.”

https://www.bcb.gov.br/estabilidadefinanceira/real_digital

No Brasil, a autarquia responsável por esse processo é o Banco Central, que ainda em agosto de 2020, criou um grupo para compor a emissão do Real Digital. O trabalho envolve diversos setores da administração pública federal.

Da mesma forma, além do meio econômico, podemos verificar outras aplicações, usando a tecnologia blockchain, que seriam de grande valia para o Estado:

• Transparência e Prestação de Contas: O blockchain registra todas as transações de forma transparente e imutável por ser uma tecnologia de registro distribuído. Isso permite maior transparência nos processos governamentais, pois os registros são acessíveis a todos os participantes da rede. Os cidadãos podem acompanhar as decisões e ações do governo, garantindo maior prestação de contas e responsabilidade dos líderes.
• Votação Eletrônica Segura: O Estado pode utilizar o blockchain para implementar sistemas seguros de votação eletrônica. Isso ajudaria a reduzir fraudes e aumentar a confiança nos resultados eleitorais. Cada voto é registrado de forma imutável no blockchain, tornando quase impossível manipular os resultados.
• Participação Cidadã e Tomada de Decisões Colaborativas: Plataformas baseadas em blockchain podem ser utilizadas para envolver os cidadãos nas decisões governamentais. Pesquisas de opinião, debates e consultas públicas podem ser realizados de forma segura e descentralizada, permitindo maior participação e representação.

Para refletir: em quanto tempo teremos nossos processos burocráticos traduzidos em linhas de comando descentralizadas e rastreáveis?

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A materialidade refere-se aos temas que são mais influentes para os negócios incluindo a percepção das partes interessadas ou stakeholders. Ao identificar essas questões materiais, uma empresa pode concentrar seus recursos e se esforçar nos desafios que são mais relevantes para seu setor e contexto específico.

Alguns profissionais costumam comparar com velha conhecida matriz de Aspectos e Impactos ambientais que ficou tão popular durante o boom da ISO 14.001. A principal diferença é o escopo. Enquanto na ISO 14.001 o foco era apenas as questões ambientais na matriz de materialidade abrange também as questões sociais e de governança.

Engenharia e Materialidade

No contexto da engenharia, a materialidade se concentra principalmente em identificar os impactos ambientais decorrentes das atividades da empresa. Como a emissão de gases de efeito estufa, o uso de recursos naturais e a gestão de resíduos. Essas questões são fundamentais para a sustentabilidade corporativa, não apenas sob a ótica ambiental, mas também a imagem da empresa, perante a sociedade e seus clientes.

Uma das principais vantagens de adotar uma abordagem de materialidade na engenharia é a capacidade de priorizar ações e investimentos. Ao entender quais questões ambientais são mais relevantes para a empresa, é possível direcionar recursos para mitigar esses impactos de maneira mais eficiente e eficaz. Por exemplo, uma empresa pode optar por investir em tecnologias de energia renovável para reduzir sua dependência de combustíveis fósseis, ou implementar processos de reciclagem e reutilização de materiais em suas operações.

Além disso, a materialidade também desempenha um papel importante na comunicação com os stakeholders. Ao identificar as questões mais relevantes e relatar sobre elas de forma transparente, as empresas podem fortalecer sua relação com clientes, investidores e comunidades locais.

E, a divulgação de informações claras e precisas sobre as questões materiais demonstram um compromisso genuíno com a sustentabilidade. Em resumo, a materialidade é um conceito fundamental dentro do ESG para a engenharia.

E, gera uma possibilidade de atuação às diversas modalidades da engenharia como por exemplo: engenharia elétrica para energias renováveis, engenharia de alimentos e agronomia para segurança alimentar, engenharia ambiental e sanitária na gestão de resíduos, engenharia de minas na extração de minérios e muito mais.

Um olhar mais consciente

À medida que avançamos para uma economia mais consciente, é fundamental que os engenheiros lapidem seu olhar para as possibilidades que o ESG oferece na sua profissão. Não apenas dentro da indústria, mas em qualquer setor da economia que tenha a interferência do homem com o meio ambiente.

Para finalizar, é importante não esquecer que a materialidade deve ser avaliada periodicamente independente do controle de metas estabelecidas nos planos de ação que tenham sido implantados. Essa avaliação é importante na jornada da empresa dentro do ESG. Principalmente porque a percepção dos stakeholders sobre o negócio alteram com o aumento do nível de consciência sobre o tema sustentabilidade.

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Incentivos fiscais e programas de incentivo à infraestrutura de recarga

Com os incentivos fiscais, o governo oferece benefícios para a importação e produção de veículos verdes, como também são chamados os veículos elétricos. Um dos incentivos é a isenção de impostos e redução de tarifas. Esses incentivos visam reduzir os custos de aquisição dos veículos elétricos, tornando-os mais acessíveis aos consumidores.

Outro incentivo se direciona aos programas de infraestrutura de recarga. O governo tem implementado programas para incentivar a instalação de estações de recarga para veículos elétricos. Isso inclui parcerias com empresas privadas e a disponibilização de recursos financeiros para a construção de infraestrutura de recarga em espaços públicos e privados, como estacionamentos, postos de combustíveis e rodovias.

Regulamentação, padronização e programas de pesquisas

O governo brasileiro tem se mostrado responsável por estabelecer regulamentações e normas técnicas relacionadas aos veículos verdes, garantindo sua segurança, eficiência e interoperabilidade. Além disso, busca promover a padronização dos sistemas de recarga e conectividade dos veículos elétricos, facilitando sua utilização em diferentes locais e redes.

O governo incentiva a pesquisa e o desenvolvimento de tecnologias relacionadas aos veículos elétricos, por meio de programas de financiamento e parcerias com instituições de ensino e pesquisa. Então, esses esforços visam impulsionar a inovação, aprimorar a eficiência dos deste tipo de veículo, além de promover avanços na área

Estímulo à produção brasileira e acordos internacionais

Estímulo à produção nacional dos carros elétricos tem feito parte da prioridade do governo frente à mobilidade urbana. O governo busca incentivar a produção nacional de veículos elétricos e componentes relacionados, por meio de políticas de fomento à indústria automotiva e programas de investimento. Portanto, essas ações visam impulsionar a economia, gerar empregos e aumentar a competitividade do setor.

Para ampliar o acesso e eliminar barreiras tecnológicas, parcerias e acordos internacionais tem sido realizados. O governo brasileiro vem buscando estabelecer parcerias e acordos internacionais com outros países e organizações para troca de conhecimentos, experiências e tecnologias relacionadas aos veículos elétricos. Assim, essas parcerias visam promover a cooperação internacional e acelerar o desenvolvimento da mobilidade elétrica.

Essas ações do governo brasileiro são fundamentais para estimular a adoção dos veículos verdes no país, superar desafios e aproveitar as oportunidades dessa tecnologia. No entanto, é importante ressaltar que a promoção da mobilidade elétrica é um esforço conjunto, envolvendo também a participação do setor privado, da sociedade civil e dos consumidores, bem como a necessidade de desenvolver uma infraestrutura adequada e conscientizar a população sobre os benefícios dos veículos elétricos para o meio ambiente e a economia.

Quer saber mais sobre veículos elétricos? clique aqui e acesse um artigo!

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A engenharia de transportes é um importante ramo da engenharia que lida com os diferentes modais para mobilidade. Tal importância se dá pelo grande fluxo de pessoas utilizando esses meios de transportes para deslocamento, o que abre uma ampla gama de possibilidade na profissão.

Em resumo, a engenharia de transportes desempenha um papel crucial na criação de sistemas de transporte eficientes, seguros e sustentáveis. Através da aplicação de conhecimentos técnicos avançados, os engenheiros de transportes contribuem para melhorar a qualidade de vida das pessoas, promovendo a mobilidade e a acessibilidade de forma equitativa e sustentável.

Engenharia de Transportes

A Engenharia de Transportes é uma modalidade relativamente nova no Brasil; porém, reconhecida pelo Ministério da Educação (MEC), pelo Conselho Federal de Engenharia e Agronomia (CONFEA) e pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). A Resolução CONFEA Nº 1096 DE 13/12/2017 discrimina as atividades e competências profissionais do engenheiro de transportes, insere o respectivo título na Tabela de Títulos Profissionais do Sistema CONFEA/CREA para efeito de fiscalização do exercício profissional.

O egresso no curso superior se forma como Engenheiro de Transportes e recebe atribuições do CONFEA para atuar nos diferentes modais de transportes. A atividades da atribuição são referentes a sistemas de transportes, tráfego, logística e operação nos modos rodoviário, ferroviário, hidroviário, portuário, aeroviário, dutoviário de produto não perigosos e não motorizado.

Áreas de Atuação do Engenheiro de Transportes

Primeiramente, é fato sabido que a procura por diferentes alternativas de transportes que sejam cada vez mais eficientes e sustentáveis (com baixo impacto ambiental para as gerações futuras) está entre os temas mais relevantes hodiernamente. Tal fato torna esse profissional da área de transportes indispensável para a sociedade moderna. Nesse passo, o Engenheiro de Transportes é o profissional que auxilia nessa demanda, pois atua diretamente com a melhoria dos sistemas de transportes.

Outrossim, esse profissional atende às necessidades da sociedade, em constante crescimento, no que se refere à mobilidade. Ainda, ele promove o bem-estar social, assim como dá suporte nas escolhas dos meios de transportes mais apropriados, primando pela segurança e pela eficiência.

A importância de engenheiro de transportes

De acordo Albano (2016), o transporte é um dos mais importantes elementos de produção na economia e agente indutor de riqueza e desenvolvimento. Ele possui grande importância para os países, indo além da ligação entre as zonas produtora e consumidora. O setor de transportes traz inúmeros benefícios: gera empregos; contribui para melhorar a distribuição de renda; reduz a distância entre a zona rural e a urbana; e melhora a qualidade de vida da população.

Infelizmente, muitas pessoas perdem suas vidas em acidentes envolvendo transportes. Nesse cenário, de acordo com dados recentes, a Organização Mundial da Saúde (OMS) estima que uma pessoa morre a cada 23 segundos no mundo de acidentes em vias terrestres. Por exemplo, no Brasil (país que está em 3º lugar entre os países que mais existe óbitos no trânsito), números oficiais divulgados pelo Ministério da Saúde relativos a mortes no trânsito indicam que morreram 33.497 pessoas em 2020 – tal número é aproximadamente 2,5% maior que o registrado em 2019. Atualmente, esses dados podem estar ainda mais alarmante.

Consequências negativas dos acidentes de transportes

Assim, grandes perdas financeiras e humanas criam grandes gastos governamentais. Nessa vertente, muitas pessoas precisam usar o auxílio previdenciário por conta de invalidez decorrente de lesões corporais irreversíveis. Logo, tudo isso gera elevados custos sociais, com gasto público e privado. Indo além, muitos outros problemas são gerados como produto da falta de segurança no tráfego urbano e rodoviário. Perda de mercadorias transportadas, engarrafamentos (tempo), danos veiculares e viários custosos são alguns exemplos.

Outrossim, um dos principais objetivos da engenharia de transportes é otimizar o fluxo de tráfego e a capacidade das vias, garantindo a segurança e reduzindo congestionamentos. Dessa maneira, isso é alcançado por meio do projeto inteligente de estradas, rodovias e vias urbanas. Tudo isso levando-se em consideração aspectos como volume de tráfego, velocidade, sinalização e geometria da via.

Sustentabilidade

Além disso, a engenharia de transportes também aborda a gestão do transporte público, visando oferecer opções eficientes e acessíveis para a população. Isso envolve planejamento de sistemas de metrôs e outras formas de transporte coletivo, levando em conta a demanda de passageiros, a integração entre modais e a criação de infraestruturas.

Outro aspecto importante da engenharia de transportes é a sustentabilidade. O setor de transporte é responsável por uma parcela significativa das emissões de gases de efeito estufa. Portanto, a busca por soluções mais sustentáveis é essencial. Isso inclui a promoção do transporte público, o estímulo ao uso de veículos de baixa emissão e o desenvolvimento de infraestruturas que incentivem modos de transporte mais limpos.

Referências

ALBANO, JOÃO FORTINI. Vias de Transporte. – Porto Alegre: Bookman, 2016.

COCIAN, LUIS FERNANDO ESPINOSA. Introdução à engenhari. Porto Alegre: Bookman, 2017.

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Caso você queira ter noções básicas sobre a complexidade da Engenharia de Materiais antes de ler essa matéria, fique à vontade para ler as diversas matérias já publicadas sobre o tema no Blog da Engenharia.

O surgimento do grafeno marcou o início do reino dos materiais bidimensionais, também conhecidos como materiais 2D, constituídos por uma única camada atômica.

No entanto, ficou claro que o grafeno era apenas uma única instância dentro de uma variedade crescente nessa classe dos materiais, que atualmente abrange outros materiais altamente notáveis.

Ângulo mágico

Posteriormente, chegou o avanço significativo inicial dessa recém-descoberta: a revelação de que apenas girar uma camada desses materiais 2D em relação a outra camada sobreposta do mesmo material é suficiente para engenhar um reino inteiramente novo de propriedades.

Isso implica a capacidade de fabricar eletrônicos empregando apenas dois materiais ou gerar novas ligações moleculares e arquiteturas eletrônicas. Pesquisadores publicaram o artigo “Science of 2.5 dimensional materials: paradigm shift of materials science toward future social innovation“ relatando sobre essa incrível descoberta.

Esse fenômeno, comumente chamado de “ângulo mágico”, em que uma camada é girada em relação à outra, deu origem ao que os especialistas atualmente chamam de “materiais 2,5D”. Esses materiais exibem seu próprio conjunto distinto de propriedades, distintas dos materiais originais. Pesquisadores no Japão relatam que o conceito 0.5D simboliza o grau adicional de liberdade referente a materiais, composição, ângulos e espaço que normalmente é empregado na pesquisa de materiais 2D.

Técnicas para a criação de materiais 2,5D

Uma técnica empregada para produzir materiais 2.5D é a deposição química de vapor (CVD), em que uma camada é depositada em uma superfície sólida, com um átomo ou molécula de cada vez. Os constituintes mais frequentemente empregados para a construção de materiais 2.5D englobam o próprio grafeno, o nitreto de boro hexagonal (hBN), e dicalcogênios de metais de transição. Esses estão entre os semicondutores 2D mais estudados.

Por exemplo, quando um campo elétrico é aplicado verticalmente através de uma bicamada de grafeno, ele gera um gap, permitindo o controle da condutividade. Esta é uma ocorrência ausente no grafeno monocamada. Além disso, uma mera inclinação de um grau no ângulo de empilhamento transforma o grafeno em um supercondutor.

Quando uma camada de grafeno é colocada sobre outra camada de hBN, manifesta-se o efeito Hall quântico. Esse é um fenômeno de condução elétrica induzido por um campo magnético que gera uma diferença de potencial. Da mesma forma, o empilhamento de duas camadas de TMDCs produz éxcitons, que são elétrons emparelhados acompanhados por seus orifícios correspondentes, um fenômeno examinado em domínios que vão de semicondutores a supercondutores.

Aplicações desses materiais

Os materiais 2.5D oferecem uma ampla gama de aplicações potenciais, como células solares, baterias, dispositivos flexíveis, dispositivos quânticos e com consumo de energia extremamente baixo. Embora os especialistas destaquem o potencial da nova geração de dispositivos de armazenamento de dados, a pesquisa indica que há muito mais a se esperar.

Por exemplo, avanços recentes em técnicas de montagem robótica tornaram viável a construção de estruturas verticais intrincadas. Um exemplo disso é a criação de uma heteroestrutura empilhada composta por 29 camadas alternadas de grafeno e hBN.

Pesquisadores enfatizam ainda mais que o conceito de materiais 2.5D apresenta inúmeras oportunidades para exploração. As possibilidades com este novo conceito 2.5D são abundantes, semelhantes às vastas opções de mistura disponíveis para materiais 2D. Consequentemente, a mais recente inovação nesse campo envolve o aproveitamento de técnicas de aprendizado de máquina e aprendizado profundo para identificar as combinações mais promissoras.

Essa abordagem acelera o processo de pesquisa em laboratórios, que antes dependiam fortemente de métodos de tentativa e erro.

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