Portal de Conferências da UFSC, ENSUS 2023 - XI Encontro de Sustentabilidade em Projeto

Tamanho da fonte: 
Desenvolvimento de estrutura bioinspirada com propriedades de amortecimento: conceitos, ferramentas e aplicações
Antônio Roberto Miranda de Oliveira, Amilton José Vieira de Arruda, Emília Cristina Pereira de Arruda

Última alteração: 2023-04-25

Resumo


O desenvolvimento de novos materiais é fundamental para a evolução das áreas de engenharia, arquitetura e design. Isso ocorre porque novos materiais podem oferecer benefícios significativos em relação aos materiais tradicionais, com relação as suas propriedades estruturais, físicas e químicas. Na arquitetura e no design, novos materiais podem ser usados para criar produtos mais duráveis, sustentáveis e esteticamente agradáveis, mais leves e resistentes. Através da biomimética, este estudo fez uma análise, em 4 estruturas de frutas tropicais – laranja, maracujá, cacau e romã – para gerar uma nova estrutura com propriedades de amortecimento e dissipação de energia com auxílio da microscopia eletrônica de varredura (MEV), microtomografia computadorizada (Micro-CT) e reconstrução tridimensional computadorizada. Como resultado foi desenvolvido uma estrutura bioinspirada nas disposições das paredes celulares encontradas no mesocarpo (albedo) da laranja – Citrus sinensis. Por meio dessa estrutura desenvolvida foi possível fazer testes computacionais e sua prototipação em resina por intermédio da fabricação digital. Dessa maneira, o desenvolvimento de materiais bioinspirados para melhor absorção de impacto e amortecimento é importante porque pode ajudar a melhorar a segurança e a eficácia de uma ampla variedade de produtos, desde equipamentos esportivos até equipamentos médicos, além de contribuir para a sustentabilidade e a eficiência energética, pontos de grande interesse para diversas áreas de conhecimento e contribuições metodológicas foram listadas.


Palavras-chave


Biomimética; Bioinspirado; Estruturas hierárquicas; frutas; prototipação

Referências


DE OLIVEIRA, Antônio Roberto Miranda. Biomimetics as a strategy for the development of bioinspired structures for energy absorption based on fruits. Cuadernos del Centro de Estudios de Diseño y Comunicación, n. 149, 2021.

ROWLAND, R. Biomimicry step-by-step. Bioinspired, Biomimetic and Nanobiomaterials, v. 6, n. 2, p. 102-112, 2017.

RUZIN, Steven E. et al. Plant microtechnique and microscopy. New York: Oxford University Press, 1999.

WANG, B., PAN, B., & LUBINEAU, G. (2018). Morphological evolution and internal strain mapping of pomelo peel using X-ray computed tomography and digital volume correlation. Materials & Design, 137, 305–315. doi:10.1016/j.matdes.2017.10.038

ZHANG, W., YIN, S., YU, T. X., & XU, J. (2019). Crushing resistance and energy absorption of pomelo peel inspired hierarchical honeycomb. International Journal of Impact Engineering, 125, 163–172. doi:10.1016/j.ijimpeng.2018.11.014


Texto completo: XML