5 Áreas de Atuação de Engenheiros de Materiais​

Guilherme Tamborelli, Davi Campoy Lino, Pedro Marino Decot, Pedro Izarchi Leite & Marina Aranha de Souza

imagem mostra um homem lixando uma superfície metálica, materiais

Os profissionais que trabalham na manipulação e criação de novos materiais são chamados de engenheiros de materiais. Tais profissionais inovam todos os dias em suas áreas de atuação, que na engenharia de materiais é dividida em três principais áreas: Metais, Polímeros e Cerâmicas. Um profissional da área de materiais trabalha todos os dias com análises de dados e busca sempre entender as diversas propriedades físico-químicas, tais como propriedades mecânicas, térmicas, elétricas entre outras determinam a composição final de cada material.

 

  • Engenharia de Materiais e Qualidade:

O engenheiro de materiais pode atuar na área de  gestão da qualidade, ficando responsável por um produto ou serviço, e pode atuar em qualquer parte do processo desde a fabricação até a auditoria e em qualquer ramo, pois tudo em nossa volta consiste em algum tipo de  material no final das contas. Exemplos de possíveis áreas de atuação são: Metalurgia , cerâmica, polímeros e até mesmo em nanomateriais como grafeno entre outros.

E nesse ramo o engenheiro de materiais se baseia em controles estatísticos, seleção e inspeção de materiais, caracterização de materiais e outras diversas ferramentas adquiridas na formação desse profissional buscando sempre uma melhora contínua do processo e na qualidade final do bem ou serviço.

 O engenheiro de materiais  tem como função primária buscar a melhor maneira de como utilizar os recursos disponíveis, para aprimorar cada vez mais o projeto e obter a máxima excelência assim ajudando a melhorar o desempenho do produto; o engenheiro não busca apenas desenvolver bens de alta qualidade e com retornos financeiros, mas também por controlar a qualidade e a eficiência dos processos analisando a produtividade e evitando perdas no caminho.

 A importância dos engenheiros de materiais na área de qualidade é inestimável, pois são bem capacitados em diversas áreas da ciência,  para poder entender os processos e descobrir onde melhorias podem ser feitas. Oferecer bens e serviços  que superem as expectativas do cliente é a principal função desse profissional, assim gerando uma maior satisfação do cliente, o que ajuda a empresa com o aumento da popularidade e aceitação do seu produto.

  • Grafeno e Mackgraphe:

A descoberta do nanomaterial grafeno datado de 1987, entretanto, só foi oficialmente reconhecido em 1994 pela união química pura e aplicada. O grafeno é um polímero que surgiu da manipulação do grafite, tendo adicionado o sufixo – eno, seu processo de formação inicia-se com a mistura de diversas matérias primas como, carbeto, hidrocarboneto, nanotubo de carbono e grafite.

Para mostrar como o desenvolvimento do grafeno aumentou ao longo dos anos podemos observar suas diversas aplicações no mundo real como: Membranas formadas por grafeno que são capazes de dessalinizar e purificar a água do mar, a criação de chips muito menores devido a substituição do silício pelo grafeno; e a criação de sensores biomédicos muito mais rápidos a base de grafeno que podem detectar doenças, vírus, e outras toxinas.

O grafeno é um material muito inovador e ainda vamos ouvir muito falar dele nos anos que estão por vir, e por conta disso o Brasil possui seu próprio laboratório para a pesquisa do nanomaterial, o Mackgraphe se localiza na Universidade Presbiteriana Mackenzie em Higienópolis, São Paulo, além de ser o maior laboratório da América latina especializado em grafeno, o Brasil possui uma das maiores reservas de grafite natural que é um dos principais matérias do grafeno, juntamente com as reservas de Nióbio que também são muito abundantes no Brasil, podemos esperar que nosso país se desenvolva muito na área de pesquisas acadêmicas, pois o futuro está em nossas mãos.

 
  • Materiais Cerâmicos no Cotidiano:

Muitos veem a cerâmica como apenas um item de decoração, mas suas diversas formas contemplam uma grande parcela de objetos manufaturados criados a partir de fontes naturais mais presentes em nossas vidas. Os materiais cerâmicos estão muito presentes em produtos que nem imaginamos, como por exemplo implantes dentários, lâmpadas, fornos industriais entre outros.

Durante um estudo de peças cerâmicas, começamos analisando individualmente as matérias-primas que compõem a Barbotina, a principal componente da cerâmica de revestimento, dentre elas encontramos a Argila Cinza, o Quartzo, o Filito, a Dolomita e o Caulim, juntas, esses derivados de minérios formam uma massa seca, que após uma hidratação fica inerte por um curto período de tempo, para que os espaços entre as moléculas do material seja preenchido por moléculas de H2O.

Após toda essa preparação, a cerâmica é moldada e passa pelo processo de queima, onde a peça ganha resistência mecânica e finalmente está pronta para ser utilizada de diversas formas.

A cerâmica faz parte da história do ser humano desde os primórdios, quando o fogo foi descoberto, logo foram criados os primeiros vasos para armazenamento de água, então a manipulação de argila pode ser considerada a primeira descoberta tecnológica da história e deu origem a tudo que existe no mundo contemporâneo.

O Engenheiro de Materiais trabalha diariamente com um material que possui um papel deveras importante na história da humanidade, se a cerâmica ajudou tanto nossa espécie no início dos tempos, ela ainda pode contribuir muito para nosso desenvolvimento, hoje em dia são feitos novos estudados para que possamos entender todas formas de manipulação de materiais cerâmicos para que ela esteja cada vez mais inserida em nossa história. 

  • Materiais Poliméricos na Indústria Alimentícia:

Uma grande área de atuação da Engenharia de Materiais é a criação e produção de embalagens na indústria, principalmente a alimentícia. Sabe aquela sacolinha plástica que usamos para carregar nossas compras, ou aquela garrafinha de iogurte que tomamos de manhã?

Por incrível que pareça, essas embalagens são feitas de uma mesma categoria de material, os chamados Polímeros. Os materiais poliméricos são compostos por uma cadeia enorme de várias moléculas menores, os chamados Monômeros.

Muito provável que você já tenha ouvido esse nome por aí, mas o que provavelmente não sabe é que, além de serem ótimos e muito utilizados para produção de embalagens, muitos deles são ingeridos por nós, e fundamentais ao funcionamento do nosso organismo.

São os chamados Polímeros Naturais. Como por exemplo, temos o amido, encontrado nos tubérculos, os polissacarídeos, essenciais à reserva energética do nosso corpo, e todas as proteínas, compostas por polipeptídeos que são responsáveis, entre outras coisas, pela produção de anticorpos. Nós literalmente não viveríamos sem eles!

Além dos naturais, temos também os chamados materiais Polímeros Sintéticos, que são em sua grande maioria derivados do petróleo.

São amplamente utilizados na indústria de embalagens, principalmente naquelas feitas para armazenar alimentos. Após tratamentos, esses materiais Polímeros se tornam atóxicos, ou seja, não nocivos para nossa saúde. Então, o contato do material com o alimento não faz nenhuma função além de embalá-lo. Interessante, certo?

Um dos materiais mais utilizados é o chamado Polietileno, aquele das sacolinhas plásticas, garrafinhas de iogurte e aqueles plásticos filme que embalam forminhas de isopor, que por sinal, também são polímeros.

A versatilidade do polietileno permite que ele tome diferentes espessuras, originando, por exemplo, o PEBD (polietileno de baixa densidade, presente nas sacolas plásticas) e o PEAD (polietileno de alta densidade, presente nas garrafinhas de iogurte). Inacreditável que quase tudo que comemos vem envolto de um material polímero ou até mesmo contém um polímero em sua composição.

  • Materiais Metálicos:

A metalurgia é uma das três principais áreas da engenharia de materiais, que consiste no estudo e processos de extração, beneficiamento e processamento dos metais.

A principal forma de melhorar as características dos metais é através das ligas metálicas, que são misturas de dois ou mais elementos sendo que pelo menos um deles é um metal.

A principal liga metálica utilizada em nosso cotidiano é o aço que está presente em diversos produtos utilizados em nosso cotidiano como utensílios domésticos, peças para carros, placas de sinalização visual e até na indústria alimentícia.

Uma das principais ligas de aço são os aços inox, que é composto de cromo e níquel em que tem Alta resistência à corrosão, aparência higiênica, facilidade de limpeza, resistência a impactos e a variações bruscas de temperatura, além de ser reciclável, ter um forte apelo visual e ter um bom custo-benefício. Por isso o aço inox vem sendo cada vez mais utilizado em nosso cotidiano.

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