Processo Seletivo para o Programa de Professor Visitante

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1 Processo Seletivo para o Programa de Professor Visitante Universidade Federal de Campina Grande TÍTULO COMPÓSITOS POLIMÉRICOS REFORÇADOS COM FIBRAS VEGETAIS E/OU CARGAS MINERAIS DE IMPORTÂNCIA REGIONAL: SIMULAÇÃO E EXPERIMENTAÇÃO PROPONENTE UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA MECÂNICA COORDENADOR ADMINISTRATIVO ERINALDO CLEMENTE DOS SANTOS Campina Grande, junho de 2019

2 COMPÓSITOS POLIMÉRICOS REFORÇADOS COM FIBRAS VEGETAIS E/OU CARGAS MINERAIS DE IMPORTÂNCIA REGIONAL: SIMULAÇÃO E EXPERIMENTAÇÃO A solicitação de contratação de um Professor Visitante surge para suprir necessidades específicas do UAEM, particularmente na sua pós-graduação e na extensão. Visando atingir essas metas, os membros da UAEM se reuniram e definiram o perfil do candidato a Professor Visitante que melhor suprisse as necessidades da Unidade e chegaram à conclusão que era necessário uma pessoa com experiência acadêmica consolidada na área de processamento e simulação de processos de transformação de compósitos poliméricos, de modo que pudesse contribuir nas áreas de ensino, pesquisa e extensão de forma efetiva e com elevada qualidade. O foco de sua atuação seria a pesquisa e o ensino na pós-graduação, com contribuições na extensão, visando fomentar a interação com a indústria, através de pesquisas de cunho prático. 1. OBJETIVOS 1.1 OBJETIVOS GERAL Ampliar e fortalecer o escopo das pesquisas sendo desenvolvidas na UAEM junto ao PPGEM que versam sobre os efeitos das condições de processamento e de exposição térmica e higrotérmica de compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais e/ou cargas minerais de importância regional nas propriedades desses sistemas. 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS A proposta apresentada deve ser desenvolvida num período de 01 ano, podendo ser prorrogada por igual período, a critério da Unidade e da Instituição. Sendo assim, para atingir o objetivo geral proposto, foram selecionados dois subprojetos a serem desenvolvidos nesse período inicial de 01 ano, envolvendo diferentes sistemas poliméricos que serão detalhados abaixo. a) Implantar uma nova linha de pesquisa sobre a simulação de processos, tratando da simulação das condições de processamento. b) Envelhecimento por exposição térmica e higrotérmica nas propriedades de compósitos poliméricos simples (reforçados por fibras ou por cargas minerais) ou de seus híbridos (contendo fibras e cargas minerais).

3 Para atingir esses objetivos, compósitos poliméricos (simples e híbridos) serão processados, sob distintas condições e a interface dos sistemas avaliada por microscopia óptica e de varredura e as propriedades mecânicas (em função das condições de exposição à umidade e à temperatura ou ambos) por equipamentos apropriados. Todos os equipamentos são disponíveis em nossa instituição. Os dados experimentais serão avaliados através de métodos computacionais e a distribuição de água no interior dos compósitos avaliada por simulação utilizando técnicas numéricas apropriadas. Assim sendo, a relação condições de processamento x estrutura x propriedades é explorada e a simulação é usada como ferramenta para prever comportamentos e limitar o número de experimentos de forma a escolher e prever as condições experimentais ideais. 2. JUSTIFICATIVA DA NECESSIDADE DE CONTRATAÇÃO PLEITEADA Os motivos para esta solicitação são as necessidades da Unidade Acadêmica de Engenharia Mecânica, principalmente no que se refere à pesquisa, formação de recursos humanos e ensino na pós-graduação. Pretende-se também, com a contratação do professor visitante, atender a algumas demandas na extensão, através do desenvolvimento de pesquisas de interesse industrial. A formação do corpo docente da UAEM, apesar de sólida na área de simulação, praticamente não contempla a área de processamento de polímeros e compósitos poliméricos. A integração dessas áreas é de grande importância acadêmica e industrial já que permite prever comportamentos e otimizar as condições de processamento a serem adotadas para que se tenha uma mistura efetiva com um mínimo de degradação do polímero e produtos com propriedades otimizadas. Além disso, polímeros, muito mais do que os metais, têm suas propriedades profundamente alteradas por pequenas variações de temperatura e umidade, de modo que prever e modelar os efeitos dessas variáveis no comportamento desses produtos é de grande interesse prático. Visando sanar essa deficiência e alavancar nossas pesquisas nessa área é que foi decidido em Assembléia Departamental que o perfil do candidato de professor visitante na UAEM seria o de uma pessoa com experiência consolidada na área de processamento de polímeros e compósitos poliméricos, com experiência nas propriedades imediatas e a longo prazo desses sistemas e, de preferência, com conhecimentos na formação de recursos humanos. Acredita-se que um candidato com esse perfil permitirá incrementar as publicações, criar novas linhas estratégicas de pesquisa e consolidar as existentes,

4 permitindo atingir um impacto quali-quantitativo na produção de publicações e, dessa forma, a melhoria do conceito do curso, na avaliação da CAPES. Desta forma, a contratação de um Professor Visitante, com o perfil definido acima, viria não só reforçar o PPGEM, como também abrir uma nova área de atuação, fortalecer a oferta de disciplinas e fomentar novas pesquisas visando elevar o conceito do Curso junto à CAPES. 3. PLANO DE TRABALHO DETALHADO As atividades desenvolvidas pelo(a) candidato(a) devem contemplar, particularmente, o ensino e a pesquisa na pós-graduação; especificamente em atividades que envolvam a modelagem e simulação do processamento de compósitos poliméricos. Os planos de trabalho aqui apresentados contemplam atividades a serem desenvolvidas por um período de 01 ano e serão apresentados separadamente. As atividades de pesquisa devem ser voltadas a áreas e linhas de pesquisa existentes no PPGEM, de modo a se integrarem aos projetos institucionais, ao mesmo tempo em que ampliam seus escopos e fortalecem sub-áreas ou novos tópicos a serem explorados. 3.1 ENSINO São duas as disciplinas propostas para serem ministradas no PPGEM: 1. Ciência dos Materiais ementa a ser ampliada com as relações estruturapropriedades de polímeros e noções sobre os efeitos de composição e orientação de fibras no desempenho mecânico de compósitos poliméricos. 2. Materiais Compósitos Poliméricos - A ementa da disciplina será ampliada com os efeitos das condições de envelhecimento acelerado por intemperismo, térmico e higrotérmico na estrutura e propriedades desses sistemas e sobre o uso de programas de simulação na previsão de suas propriedades. Cronograma de Execução: 08/2019 a 07/2020 Item Semestre I (2019.2) Semestre II (2020.1) 1 X 2 X

5 Com a renovação do contrato, pretende-se repetir a oferta de disciplinas nos períodos subsequentes PESQUISA A busca pela diminuição dos impactos ambientais e melhoria das propriedades de materiais poliméricos, fez com que crescessem as pesquisas sobre materiais compósitos, principalmente daqueles produzidos a partir de polímeros biodegradáveis, reciclados contendo, preferencialmente, fibras vegetais ou cargas minerais como material de reforço. Isso porque, as fibras vegetais são biodegradáveis e não poluentes e as cargas minerais já fazem parte da composição do solo. Ao desenvolver compósitos poliméricos, diminui-se o teor de material plástico a ser descartado no meio ambiente e, se o reforço e a matriz forem biodegradáveis, o impacto ambiental é menor ainda. Por esses motivos, substituir os materiais poliméricos convencionais por materiais que sejam mais compatíveis com a filosofia de preservação ambiental e desenvolvimento sustentável, se apresentam como uma alternativa importante. Porém, aplicações tecnológicas de polímeros normalmente requerem melhorias em suas propriedades mecânicas, o que pode ser alcançado pela incorporação de reforços (fibras ou materiais particulados) a esses materiais, gerando compósitos poliméricos.o desempenho de compósitos poliméricos depende das condições de processamento, da distribuição, tamanho e orientação do reforço, bem como da compatibilidade entre componentes envolvidos (interface forte).a finalidade da mistura de polímeros e cargas é melhorar algumas propriedades como rigidez, estabilidade dimensional a altas temperaturas, resistência às intempéries, resistência à rachaduras provocadas por tensão, resistência à chama, processabilidade e resistência ao envelhecimento. Além disso, muito mais do que em outros materiais, as propriedades dos polímeros são fortemente afetadas por exposição ao calor, umidade e intempéries, de modo que conhecer e prever seu comportamento quando exposto a essas condições é muito importante. Com esse intuito essa proposta visa estudar não só o efeito da composição e das condições de processamento nas propriedades de compósitos poliméricos, mas também prever essas propriedades quando esses materiais são expostos a condições térmicas e higrotérmicas. Pesquisas de interesse do PPGEM, seguidamente envolvem matérias primas de importância regional e, por isso, fibras vegetais e/ou cargas minerais de importância regional serão utilizadas como carga nos compósitos a serem desenvolvidos. Essa

6 pesquisa, que se apresenta como uma alternativa inovadora, econômica, ecológica e sustentável em substituição aos compósitos convencionais reforçados por fibras de vidro, tem por objetivo o desenvolvimento de materiais com mínimo impacto ambiental e com propriedades adequadas à várias aplicações.condições de processamento e dispersão de carga otimizadas, além de uma boa adesão fibra/matriz são fatores chave para que propriedades mecânicas ideais sejam obtidas, e que essas sejam menos afetadas por exposições térmicas e higrotérmicas. A simulação de processos é elemento chave para que essas condições sejam alcançadas com um mínimo número de experimentos. Polímeros, principalmente os termoplásticos e, particularmente os biodegradáveis, são materiais termosensíveis que tendem a degradar durante o processamento. Portanto, o controle das condições de processamento e o acompanhamento do estado de mistura (no caso dos compósitos e blendas) é de fundamental importância para que as propriedades dos sistemas ou do polímero sejam mantidas e/ou melhoradas através da incorporação de aditivos. Os subprojetos abaixo relacionados são integrados a projetos institucionais em andamento na Unidade e o diferencial é a incorporação dos estudos aprofundados de modelagem e simulação do processamento, em colaboração com o Grupo de pesquisa LCTF, da UAEM/CCT/UFCG, ampliando seu escopo. AS PESQUISAS A SEREM DESENVOLVIDAS INCLUEM: a). Efeito das condições de processamento nas propriedades de compósitos Poliéster insaturado/fibra vegetal. Processamento por compressão. Caracterização por DSC,TGA, microscopia ótica e de eletrônica de varredura, e propriedades mecânicas em tração e impacto. Efeitos de exposição térmica e higrotérmica. Simulação do processo de sorção de água utilizando métodos numéricos. b) Efeito das condições de processamento nas propriedades de compósitos Poliéster insaturado/carga mineral. Processamento por compressão. Caracterização por DSC,TGA, microscopia ótica e de eletrônica de varredura, e propriedades mecânicas em tração e impacto. Efeitos de exposição térmica e higrotérmica Simulação do processo de sorção de água utilizando métodos numéricos.

7 c) Efeito das condições de processamento nas propriedades de compósitos híbridos Poliéster insaturado/fibra vegetal/carga mineral. Processamento por compressão. Caracterização por DSC,TGA, microscopia ótica e de eletrônica de varredura, e propriedades mecânicas em tração e impacto. Efeitos de exposição térmica e higrotérmica Simulação do processo de sorção de água utilizando métodos numéricos. Cronograma de Execução: 21/08/2019 a 20/08/2020 Item Semestre I (2019.2) Semestre II (2020.1) a.1 X a.2 x a.3 x a.4 x b.1 x b.2 X b.3 X b.4 X c.1 X c.2 X c.3 X c.4 X CRITÉRIOS DE SELEÇÃO DO CANDIDATO Os critérios de seleção do candidato são os seguintes: a. Análise curricular com ênfase em sua experiência acadêmica. Busca-se candidato com título de doutor há pelo menos 10 anos, com experiência de ensino, pesquisa e formação de recursos humanos em Universidade na área objeto da proposta. Que tenha participado de projetos de pesquisa, orientado ou co-orientado dissertações de

8 mestrado e/ou teses de doutorado, e que tenha publicado artigos em extratos qualificados na área de Engenharias III da CAPES nos últimos 3 anos. b. Proposta apresentação oral da proposta de trabalho detalhada a ser realizada na UAEM durante o período de vigência do contrato. CRONOGRAMA DE EXECUÇÃO: 21/08/2019 a 20/08/2020 Foi detalhado acima para a pesquisa e ensino. CERTIDÃO DE APROVAÇÃO DO PEDIDO DE CONTRATAÇÃO DO PV PELA UAEM/CCT/UFCG Em anexo.