Desenvolvimento de metaestruturas adaptáveis por campo magnético

• Processo: 25/00537-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Paulo José Paupitz Gonçalves
• Beneficiário: Camila Albertin Xavier da Silva
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/15894-0 - Projeto e otimização de estruturas periódicas para aprimoramento de desempenho vibroacústico, AP.TEM
• Assunto(s): Metamateriais Vibrações
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: estruturas periódicas | metaestruturas | metamateriais | Vibrações

Resumo

Os metamateriais acústicos oferecem vantagens significativas em relação aos materiais tradicionais em diversas aplicações de engenharia, especialmente no controle de vibrações, devido à sua capacidade de formar e ajustar bandas em frequências específicas (bandgaps). Com as crescentes demandas por controle dinâmico de ondas, os metamateriais evoluíram gradualmente de passivos para ativos. Os metamateriais ativos utilizam materiais inteligentes que se destacam pela capacidade de ajustar propriedades estruturais e mecânicas, como rigidez, amortecimento e frequência de ressonância. Entre os metamateriais semi-ativos, destacam-se os elastômeros magnetorreológicos (MREs), que são compósitos inteligentes formados por uma matriz viscoelástica combinada com partículas ferromagnéticas. Sob a influência de um campo magnético externo, esses materiais podem alterar substancialmente suas propriedades dinâmicas, como o módulo de elasticidade, afetando diretamente a rigidez do material. Nesse contexto, este projeto tem como objetivo desenvolver metamateriais localmente ressonantes por meio de absorvedores de vibração adaptativamente sintonizados, utilizando Elastômeros Magneto Reológicos (MRE). A abordagem proposta permite o controle sintonizado e adaptativo, proporcionando ao absorvedor capacidades de ressonância localizada. Essa característica viabiliza a formação de bandas de frequência localmente ressonantes e adaptativas, diretamente influenciadas pelo campo magnético externo. A pesquisa abrange modelagem analítica, simulações numéricas e validações experimentais para avaliar o desempenho dinâmico do metamaterial desenvolvido. Este estudo contribui para o avanço de novos materiais e estruturas adaptativas, oferecendo soluções inovadoras para o controle de vibrações e a manipulação de ondas em aplicações de engenharia.