RODRIGO TEIXEIRA BENTO

RODRIGO TEIXEIRA BENTO

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Desenvolvimento de um adaptador de tração motorizado para cadeiras de rodas
2022 - LEITE, A.C.; SANTOS, G.W. dos; VASCONCELLOS, L.A.; SILVA, S.P. da; FERRUS FILHO, A.; PELARIN, A.L.; BENTO, R.T.
No Brasil, atualmente cerca de 46 milhões de pessoas apresentam algum tipo de deficiência, sendo que 7 % correspondem a população que possui algum déficit de mobilidade motora e necessitam de auxílio de cadeiras de rodas para se locomover, e 2,3 % exibem deficiência motora severa. Embora os atuais modelos de cadeiras de rodas facilitem a mobilidade de seus usuários, a funcionalidade e o trabalho realizado durante o seu uso ainda são um desafio desgastante para situações cotidianas, tais como subidas acentuadas, calçadas desniveladas, e esforço extremo dos membros superiores, por exemplo. Tendo em vista as respectivas dificuldades, diversas pesquisas vêm sendo desenvolvidas a fim de propor soluções e garantir os direitos civis de mobilidade segura, eficiente e independente aos cadeirantes. A proposta do presente trabalho é desenvolver um adaptador de tração motorizado que pode ser acoplado em qualquer modelo de cadeira de rodas, a fim de auxiliar a reduzir o esforço mecânico do usuário. O projeto atua na área de mobilidade reduzida, visando melhorar a locomoção dos cadeirantes. O sistema empregado para essa corretiva de mobilidade é do tipo plug and play, facilitando assim a utilização do produto. O acoplamento é formado por um conjunto eletromecânico constituído por roda, guidão e garfo, que, ao se encaixar na cadeira de rodas, a transforma em um triciclo elétrico, promovendo maior autonomia, conforto e fácil manuseio, atendendo às necessidades dos usuários. O protótipo foi desenvolvido totalmente de forma artesanal, sua modelagem foi projetada no software SolidWorks, no qual cada peça do adaptador foi simulada considerando diferentes materiais: aço 1045, alumínio 6063-T6 e aço 4340, a fim de avaliar o melhor material para composição do produto. O modelamento e análise estrutural estática pelo Método de Elementos Finitos permitiu concluir que, a partir dos valores de tensão máxima de Von Misés encontradas nas simulações para cada um dos materiais propostos, as peças projetadas suportarão os esforços aos quais elas serão exigidas ao durante sua utilização prática, uma vez que em nenhuma das simulações houve qualquer deformação crítica dos componentes, todos os valores de tensão encontram-se abaixo da tensão de escoamento dos materiais e com coeficientes de segurança extremamente aceitáveis. Com a construção do protótipo funcional do adaptador de tração, foi possível concluir que o desenvolvimento do presente projeto promoveu a criação de um dispositivo mecânico funcional e inovador, proporcionando a inclusão desse grupo à sociedade, visando facilitar o seu conforto e sua mobilidade urbana, a partir da busca por um projeto de menor custo para atender também as classes mais carentes financeiramente. O trabalho merece destaque, por buscar apresentar um projeto de caráter tecnológico, científico e social.
Análise estrutural estática de uma ferramenta de torque para otimização do processo de cintamento de cargas em carretas
2022 - MATA, T.A.; MEDEIROS, E.E.; ARANEDA, E.R.; SILVA, R.C. da; ROMAO, B.R.; FERRUS FILHO, A.; PELARIN, A.L.; BENTO, R.T.
A ergonomia do operador é fator crucial a ser analisado enquanto se desenvolve qualquer processo que integre a confecção e distribuição de um produto. Para a empresa, o investimento em tecnologias que permitam a condução ergonômica das funções do operador resulta em ganho de produtividade e qualidade de vida. Nesse sentido, o objetivo principal do presente trabalho é o desenvolvimento de um protótipo de ferramenta de torque para otimização do processo de cintamento de cargas em carretas, visando reduzir o esforço empregado pelo operador na respectiva atividade. Empregando-se o Método de Elementos Finitos (MEF), foram realizados os cálculos dimensionais, modelagem e simulação baseadas na análise estrutural estática linear e condições de projeto. A simulação foi realizada a partir do refinamento de malha e possíveis geometrias para obtenção dos resultados de máxima tensão pelo critério de resistência de Von Misés. Foram avaliados os materiais aço carbono SAE 1045, aço SAE 4340, aço inox AISI 410 e Inconel 625, caracterizando o seu desempenho sob os esforços solicitados. Os resultados obtidos pela análise de elementos finitos sugerem que o aço inox AISI 410 não suportou os esforços críticos de trabalho. Por outro lado, o aço SAE 1045 apresentou os valores mais satisfatórios, concluindo-se que ele é o material mais indicado para a construção do protótipo.
Síntese e caracterização de filmes nanocompósitos de TiO2/C depositados sobre o aço inoxidável AISI 304
2022 - SANTOS, T.F. dos; BENTO, R.T.; CORREA, O.V.; PILLIS, M.F.
Filmes de TiO2 e TiO2/C foram preparados pelo método sol-gel e aplicados sobre a superfície do aço inoxidável AISI 304 por spray a frio. Inicialmente, grafite natural foi submetido ao processo de esfoliação em fase líquida, onde se obteve grafite expandido. Para tanto, uma suspensão de grafite em solução aquosa contendo isopropanol e acetona foi irradiada por 2h em luz UVC. Foi preparada uma solução de isopropóxido de titânio e isopropanol para a obtenção do sol. O grafite esfoliado, após secagem, foi então adicionado à solução em concentrações entre 2,5 e 10%, razão massa/volume. Os filmes foram secos em estufa a 100ºC e tratados termicamente a temperaturas entre 400 e 500 ºC em forno tubular, sob atmosfera de argônio. Técnicas de difração de raios X, espectroscopia Raman, espectroscopia UV-visível (UV-vis), microscopia de força atômica e microscopia eletrônica de varredura foram utilizadas na caracterização. Os resultados obtidos confirmam a esfoliação do carbono e a formação da fase anatase em todos os filmes. Resultados de AFM sugerem que a formação da heterojunção semicondutor-carbono, confirmada por espectroscopia Raman, promoveu modificações morfológicas nos filmes, e influenciam o comportamento frente à corrosão do aço revestido, o qual foi avaliado por técnicas de impedância eletroquímica e polarização linear em uma solução aquosa 3,5% NaCl à temperatura ambiente.
Influência da concentração de carbono na morfologia e propriedades fotocatalíticas dos filmes de TiO2/C obtidos via sol-gel
2022 - BENTO, R.T.; CORREA, O.V.; PILLIS, M.F.
A disponibilidade de água potável e a poluição das reservas de água devido a compostos orgânicos descartados de maneira inadequada continua a ser um grave problema ambiental e público. O processo de fotocatálise heterogênea é uma tecnologia verde promissora para a remoção de muitos poluentes da água e do ar. Dentre os materiais semicondutores mais empregados em processos fotocatalíticos, o dióxido de titânio (TiO2) tem sido amplamente investigado como um fotocatalisador promissor na remoção e tratamento de contaminantes orgânicos da água e do ar. No entanto, a atividade fotocatalítica do TiO2 é limitada à radiação ultravioleta, em virtude da elevada energia de band gap necessária para ativar o semicondutor. Dessa forma, sua modificação estrutural e morfológica apresenta-se como um método favorável para aumentar a sua eficiência e permitir o seu emprego sob a luz visível. Pesquisas têm mostrado que catalisadores híbridos de TiO2/C são amplamente estudados devido a sua elevada eficiência fotocatalítica sob luz visível na remoção de corantes e degradação de outros poluentes da água. A presente pesquisa destinou-se a síntese e caracterização de filmes compósitos heteroestruturados de TiO2/C, de modo a obter um material fotocatalisador ativo sob luz visível para degradação de compostos orgânicos. Os filmes foram obtidos pelo método sol-gel utilizando isopropóxido de titânio como fonte de TiO2, e grafite exfoliada como fonte de C, adicionado ao sol nas concentrações de 1, 2,5, 5, 7,5 e 10% (m/v). Após a deposição via spray coating, os filmes foram tratados termicamente a diferentes temperaturas a fim de verificar sua influência no comportamento fotocatalítico dos filmes híbridos. A eficiência fotocatalítica dos filmes foi avaliada na remoção do corante alaranjado de metila da água, sob luz visível. Os resultados obtidos sugerem a formação de heterojunções TiO2/C, que promoveram evidentes modificações morfológicas e estruturais nos filmes, além de provocar um deslocamento da borda de absorção dos filmes para a região visível do espectro eletromagnético. Tal efeito, consequentemente, contribuiu para a elevada melhora na atividade fotocatalítica dos filmes nanocompósitos sob luz visível. A concentração de C e a temperatura de tratamento térmico têm importante efeito nas propriedades de superfície (rugosidade e molhabilidade), bem como na eficiência dos filmes, com destaque para o filme contendo 10% de C, tratado a 450°C, com uma eficiência de 79,5%.
Síntese e caracterização de filmes nanocompósitos de TiO2/C para aplicações fotocatalíticas
2022 - BENTO, RODRIGO T.
O presente trabalho teve como objetivos a síntese, caracterização e avaliação do comportamento fotocatalítico de filmes de dióxido de titânio (TiO2) e filmes nanocompósitos heteroestruturados de TiO2/C. Os filmes foram obtidos pelo método sol-gel, depositados sobre substratos de vidro borossilicato, por meio da técnica de spray coating, e tratados termicamente em diferentes temperaturas. Grafite expandida, esfoliada em diferentes tempos pelo processo de esfoliação em fase líquida, foi utilizada como fonte de carbono. A descoloração do corante alaranjado de metila foi utilizada para investigar a atividade fotocatalítica dos filmes sob irradiação de luz ultravioleta e visível. A influência da temperatura de tratamento térmico, do teor de carbono e de agentes supressores na eficiência dos filmes também foi estudada. Todos os filmes exibiram a formação da fase anatase. A adição de carbono promoveu evidentes modificações morfológicas nos filmes híbridos que resultaram na melhora do seu desempenho. Os testes de remoção do corante indicaram que os filmes de TiO2 apresentam atividade fotocatalítica apenas sob radiação UV, com eficiência de 76,4 %. O filme híbrido de TiO2/10% de C, tratado termicamente a 450 ºC, exibiu o melhor comportamento fotocatalítico, com 79,5 % de remoção do corante sob luz visível. O mecanismo fotocatalítico dos filmes nanocompósitos foi proposto a partir dos resultados obtidos. A heterojunção TiO2/C formada apresenta um comportamento característico de heterojunções do tipo II. Tal efeito contribui para a ativação do fotocatalisador sob luz visível, o que favorece sua aplicação prática sob luz do Sol.
Síntese de alumina anódica nanoporosa em liga de Alumínio AA 1050
2019 - OLIVEIRA, L.S.; CORREA, O.V.; BENTO, R.T.; PILLIS, M.F.
Nos últimos anos, alumina anódica porosa tem atraído interesse devido ao arranjo regular dos nanoporos, à possibilidade de controle de seu diâmetro, e grande área de superfície específica. Neste trabalho foram obtidas estruturas de alumina anódica porosa por meio da anodização em duas etapas de uma liga de alumínio AA 1050 em eletrólito de H2SO4. As amostras foram anodizadas durante 4 e 8 h. A técnica de microscopia eletrônica de varredura com canhão de emissão de elétrons foi utilizada para a avaliação morfológica da superfície. Os nanoporos formados após 4h de anodização apresentaram distribuição homogênea na superfície da liga e diâmetro médio de 25 nm, enquanto que após 8h de anodização os nanoporos apresentaram-se com formato irregular e distribuição não homogênea.
Revestimentos de TiO2 para preservação de superfícies cimentícias
2019 - BORAZANIAN, T.C.F.; SZURKALO, M.; CORREA, O.V.; BENTO, R.T.; SANTOS, T.F.; COTINHO, S.P.; PILLIS, M.F.
Este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho autolimpante de filmes fotocatalíticos de TiO2 aplicados sobre argamassa cimentícia usada como revestimento externo de vedações verticais das edificações. Os filmes foram sintetizados pelo método sol-gel e depositados por spray coating, à temperatura ambiente, sobre substratos de argamassa cimentícia. Foram testadas amostras com uma e duas camadas de deposição de filme e foram realizados testes de autolimpeza. As análises apontam que as amostras com aplicação de duas camadas de filme de TiO2 exibem degradação mais eficiente do corante azul de metileno, após 3 ciclos de 48 horas sob radiação UV, o que sugere sua aplicação promissora para preservação e manutenção de superfícies de revestimentos externos utilizados na construção civil.
Caracterização morfológica de filmes de TiO2 dopados com nitrogênio crescidos por MOCVD
2019 - OLIVEIRA, E.C. de; CORREA, O.V.; BENTO, R.T.; COTINHO, S.P.; SANTOS, T.F. dos; PILLIS, M.F.
O método de deposição química de organometálicos em fase vapor (MOCVD) foi utilizado para o crescimento de filmes de dióxido de titânio (TiO2) e TiO2 dopado com nitrogênio. Os filmes foram crescidos a 400 °C sobre substratos de vidro borossilicato. Isopropóxido de titânio IV foi utilizado como precursor de titânio e de oxigênio, e amônia (NH3) como fonte de nitrogênio. Análises por microscopia de força atômica (AFM) mostraram que ambos os filmes apresentaram grãos bem definidos e arredondados. Todos os filmes são formados apenas pela fase cristalina anatase. Os resultados mostraram que a dopagem com nitrogênio resultou em uma diminuição no tamanho médio de grão e na rugosidade superficial.
Avaliação do efeito da morfologia e da espessura de filmes de TiO2 na degradação do corante alaranjado de metila
2019 - BENTO, R.T.; CORREA, O.V.; COTINHO, S.P.; SANTOS, T.F. dos; PILLIS, M.F.
Filmes de TiO2 com diferentes espessuras foram crescidos por MOCVD sobre vidro borossilicato a 400°C. Os efeitos das características morfológicas e da espessura dos filmes sobre sua atividade fotocatalítica foram avaliados a partir da degradação do corante alaranjado de metila sob luz UVA. Os resultados apontaram a existência de um valor ideal de espessura, no qual o catalisador exibe o melhor desempenho fotocatalítico. O filme de TiO2 com espessura de 470 nm exibiu o melhor comportamento, com uma eficiência de 65,3 % em 5 horas de uso. O filme apresentou uma elevada estabilidade fotocatalítica, após diversos ciclos de utilização, o que permite a sua aplicação prática no tratamento de água a partir de um método verde, e com alta durabilidade e eficiência
Revestimentos de TiO2 para a preservação de superfícies arquitetônicas
2019 - BORAZANIAN, TATYANA C.F.; SZURKALO, MARGARIDA; CORREA, OLANDIR V.; BENTO, RODRIGO T.; PILLIS, MARINA F.
A utilização do dióxido de titânio (TiO2) tem sido amplamente estudada para proteção de elementos arquitetônicos e de revestimentos externos utilizados na construção civil, a fim de preservar melhor seu aspecto visual e minimizar a necessidade constante de limpeza e manutenção decorridas da deposição de partículas de poluentes existentes na atmosfera. Este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho autolimpante de filmes fotocatalíticos de TiO2 aplicados em superfícies de materiais comumente empregados na Arquitetura.