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  • 1
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    Microstructured composites by directed assembly [Applied Physical Sciences] (2016)
    National Academy of Sciences
    Details
    Publication Date: 2016-04-27
    Description: Living organisms often combine soft and hard anisotropic building blocks to fabricate composite materials with complex microstructures and outstanding mechanical properties. An optimum design and assembly of the anisotropic components reinforces the material in specific directions and sites to best accommodate multidirectional external loads. Here, we fabricate composite films with...
    Print ISSN: 0027-8424
    Electronic ISSN: 1091-6490
    Topics: Biology , Medicine , Natural Sciences in General
    Published by National Academy of Sciences
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    PAPER CURRENT
  • 2
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    Unknown
    3D printing of bacteria into functional complex materials (2017)
    American Association for the Advancement of Science (AAAS)
    Details
    Publication Date: 2017-12-02
    Description: Despite recent advances to control the spatial composition and dynamic functionalities of bacteria embedded in materials, bacterial localization into complex three-dimensional (3D) geometries remains a major challenge. We demonstrate a 3D printing approach to create bacteria-derived functional materials by combining the natural diverse metabolism of bacteria with the shape design freedom of additive manufacturing. To achieve this, we embedded bacteria in a biocompatible and functionalized 3D printing ink and printed two types of "living materials" capable of degrading pollutants and of producing medically relevant bacterial cellulose. With this versatile bacteria-printing platform, complex materials displaying spatially specific compositions, geometry, and properties not accessed by standard technologies can be assembled from bottom up for new biotechnological and biomedical applications.
    Electronic ISSN: 2375-2548
    Topics: Natural Sciences in General
    Published by American Association for the Advancement of Science (AAAS)
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    PAPER CURRENT
  • 3
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    Unknown
    Bioinspired spring origami (2018)
    American Association for the Advancement of Science (AAAS)
    In: Science
    Details
    Publication Date: 2018-03-23
    Description: Origami enables folding of objects into a variety of shapes in arts, engineering, and biological systems. In contrast to well-known paper-folded objects, the wing of the earwig has an exquisite natural folding system that cannot be sufficiently described by current origami models. Such an unusual biological system displays incompatible folding patterns, remains open by a bistable locking mechanism during flight, and self-folds rapidly without muscular actuation. We show that these notable functionalities arise from the protein-rich joints of the earwig wing, which work as extensional and rotational springs between facets. Inspired by this biological wing, we establish a spring origami model that broadens the folding design space of traditional origami and allows for the fabrication of precisely tunable, four-dimensional–printed objects with programmable bioinspired morphing functionalities.
    Keywords: Engineering, Materials Science
    Print ISSN: 0036-8075
    Electronic ISSN: 1095-9203
    Topics: Biology , Chemistry and Pharmacology , Geosciences , Computer Science , Medicine , Natural Sciences in General , Physics
    Published by American Association for the Advancement of Science (AAAS)
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    PAPER CURRENT
  • 4
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    Unknown
    Aditivos para concretos de projeção (2002)
    SciELO Brazil
    Details
    Publication Date: 2002-12-01
    Description: A crescente utilização de procedimentos automatizados para a instalação de concretos refratários, como bombeamento e projeção, deve-se ao entendimento simultâneo das solicitações de cada técnica de instalação e dos fatores que determinam a natureza reológica destes materiais. No caso dos concretos de projeção, importante ainda é avaliar a ação dos aditivos (floculantes, aceleradores de pega, etc.) normalmente utilizados para auxiliar a consolidação e adesão do material na superfície aplicada, reduzindo o desperdício (rebote) durante a aplicação. Contudo, os procedimentos convencionais de análise, baseados em ensaios de consistência ou em análises pós-cura, não permitem simular a influência dos aditivos na projeção do material. Neste trabalho, foi desenvolvida uma nova técnica experimental baseada na reometria de concretos, a qual foi utilizada na análise de aditivos comerciais, além de outros que teoricamente possuem potencial para auxiliar a consolidação da aplicação de concretos por projeção. Os resultados comprovaram a eficácia da técnica de ensaio desenvolvida e possibilitaram a identificação de novos aditivos que elevam a eficiência da projeção.
    Print ISSN: 0366-6913
    Electronic ISSN: 1678-4553
    Topics: Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
    Published by SciELO Brazil
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    PAPER CURRENT
  • 5
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    Unknown
    Influência de aditivos sobre a trabalhabilidade de concretos refratários de ultra-baixo teor de cimento (2003)
    SciELO Brazil
    Details
    Publication Date: 2003-03-01
    Description: A trabalhabilidade de concretos refratários é determinada principalmente pela cinética de hidratação do ligante hidráulico. Têm-se observado que o processo de gelificação/hidratação desse material em meio aquoso é sensivelmente influenciado pela presença de aditivos dispersantes. Em virtude disso, este trabalho investigou a correlação entre a trabalhabilidade de concretos refratários de ultra-baixo teor de cimento no sistema Al2O3-SiC-SiO2-C e as características apresentadas por suspensões aquosas de cimento na presença de diferentes aditivos. A influência desses aditivos no processo de hidratação do cimento foi estudada através de ensaios de microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X, sedimentação, condutividade elétrica e ensaios reológicos. Os resultados obtidos indicam que a "pega" inicial do concreto ocorre devido à aglomeração das partículas induzida pela formação de um produto coloidal amorfo ("gel") entre elas. Observou-se que o citrato de sódio favorece a formação de uma quantidade significativa de "gel" entre as partículas, reduzindo a trabalhabilidade do concreto.
    Print ISSN: 0366-6913
    Electronic ISSN: 1678-4553
    Topics: Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
    Published by SciELO Brazil
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    PAPER CURRENT
  • 6
    facet.materialart.
    Unknown
    Concretos de alto desempenho: um novo conceito em refratários (2002)
    SciELO Brazil
    Details
    Publication Date: 2002-03-01
    Description: A história recente da indústria de refratários tem sido caracterizada pela contínua evolução dos concretos. Atualmente, são comuns os auto-escoantes, os bombeáveis, os de projeção, além dos tradicionais vibráveis, entre outros. Contudo, a classe reológica de um concreto define sua distribuição granulométrica, a qual também é responsável pelo comportamento de mistura, velocidade de secagem, consumo de água, fluência do material, etc. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um novo tipo de concreto, denominado de Alto Desempenho, o qual alia fácil mistura, fluidez elevada com baixo consumo de água, alta velocidade de secagem e reduzida deformação por fluência. As formulações estudadas foram projetadas no software PSDesigner, sendo misturadas e avaliadas em um reômetro para concretos. Os resultados demonstram que determinadas composições, baseadas no modelo de Andreasen com q = 0,26, resultam em concretos de alto desempenho.
    Print ISSN: 0366-6913
    Electronic ISSN: 1678-4553
    Topics: Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
    Published by SciELO Brazil
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    PAPER CURRENT
  • 7
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    Unknown
    Projeto da reologia de concretos refratários zero-cimento no sistema Al2O3-SiC-C (2001)
    SciELO Brazil
    Details
    Publication Date: 2001-12-01
    Description: Concretos refratários no sistema Al2O3-SiC-C vêm sendo utilizados principalmente no revestimento de canais de corrida de altos-fornos. A associação dessas matérias-primas tem elevado o desempenho dos concretos refratários frente às severas condições de trabalho, devido ao aumento da resistência ao choque térmico e ao ataque por escória e metal fundido. Apesar disso, o nível de conhecimento científico sobre a dispersão das partículas desse sistema multifásico é limitado. Neste trabalho, suspensões representativas da matriz de concretos refratários zero-cimento no sistema Al2O3-SiC-C foram preparadas para a avaliação da eficiência de aditivos na dispersão simultânea de diferentes matérias-primas, bem como para a análise do comportamento reológico da matriz em função do pH e teor de aditivo. Os ácidos poliacrílico e cítrico e um surfactante não iônico foram usados como dispersantes. Os valores de viscosidade aparente e tensão de escoamento obtidos foram usados para construir mapas de estabilidade da matriz. Medidas de pH e fluidez de concretos preparados com diferentes teores de aditivo mostraram que as condições iniciais de pH não foram correspondentes à região ótima de dispersão estabelecida pelos mapas de estabilidade. O uso de altos teores de ácido cítrico, bem como, o deslocamento do pH do concreto na direção da região ótima de dispersão foram eficientes para otimizar a sua fluidez.
    Print ISSN: 0366-6913
    Electronic ISSN: 1678-4553
    Topics: Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
    Published by SciELO Brazil
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    PAPER CURRENT
  • 8
    facet.materialart.
    Unknown
    Perfil de permeabilidade em concretos refratários (2001)
    SciELO Brazil
    Details
    Publication Date: 2001-03-01
    Description: A durabilidade de um concreto refratário está diretamente associada à facilidade com que gases e líquidos corrosivos penetram em sua estrutura porosa. Muitas vezes, contudo, a resistência ao escoamento não é uniforme no interior do material, podendo levar a resultados não representativos do corpo como um todo, dependendo da região de análise. Neste trabalho, o perfil de permeabilidade em função da profundidade foi investigado para concretos refratários auto-escoantes com ultrabaixo teor de cimento obtidos em diferentes temperaturas de tratamento térmico. Os resultados permitiram concluir que a eliminação de água de hidratação, a sinterização e o destacamento da matriz-agregado são os mecanismos principais responsáveis pela variação da permeabilidade entre 110 ºC e 1650 °C. A leve sedimentação dos agregados para o interior da amostra durante a moldagem e o empacotamento diferenciado da matriz na superfície exposta à atmosfera explicam o gradiente de permeabilidade observado nos concretos.
    Print ISSN: 0366-6913
    Electronic ISSN: 1678-4553
    Topics: Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
    Published by SciELO Brazil
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  • 9
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    Unknown
    Artigo revisão: estabilização de suspensões aquosas contendo grafite (2000)
    SciELO Brazil
    Details
    Publication Date: 2000-12-01
    Description: A aplicação de materiais refratários contendo grafite tem aumentado muito nos últimos 10 anos, especialmente no caso de concretos refratários. Tais refratários são considerados compósitos singulares em que o grafite contribui para a redução da expansão térmica, aumento da resistência ao choque térmico, da energia de fratura e da resistência ao ataque por escória. Entretanto, sua baixa molhabilidade por água e líquidos orgânicos dificulta o seu processamento por meio de suspensões. Em virtude disso, um tratamento da superfície das partículas de grafite deve ser realizado visando melhorar sua molhabilidade e dispersão em suspensão aquosa. As principais características estruturais e superficiais responsáveis pela sua baixa molhabilidade e os métodos de tratamento superficial mais utilizados são abordados nesta revisão. Tais métodos de tratamento superficial envolvem, principalmente, a adsorção de agentes ativos na superfície, como é o caso dos surfactantes e polieletrólitos, e a cobertura da superfície por uma espécie hidrofílica.
    Print ISSN: 0366-6913
    Electronic ISSN: 1678-4553
    Topics: Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
    Published by SciELO Brazil
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    PAPER CURRENT
  • 10
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    Unknown
    Desenvolvimento de concretos refratários multifuncionais (2001)
    SciELO Brazil
    Details
    Publication Date: 2001-03-01
    Description: A facilidade de aplicação dos concretos tem sido uma das principais justificativas da substituição de peças moldadas por refratários monolíticos. Todavia, as inúmeras técnicas disponíveis para aplicação dos monolíticos têm resultado em uma diversificação muito acentuada das classes de concreto refratário (p. ex., vibrados, projetados, auto-escoantes, "shotcreting"). Em virtude disso, há atualmente uma crescente demanda por concretos de maior versatilidade, denominados multifuncionais, que possibilitem a utilização das mais variadas técnicas para aplicação. No entanto, ainda questiona-se se a versatilidade dos concretos multifuncionais durante a aplicação também implica em benefícios com relação à etapa de mistura e ao seu desempenho a altas temperaturas. O objetivo deste trabalho é identificar os requisitos necessários para a obtenção de concretos multifuncionais, e comparar o seu comportamento reológico e resistência à fluência a quente com concretos normalmente aplicados com técnicas específicas de instalação. Os resultados indicam que a distribuição granulométrica é a principal determinante da característica multifuncional de concretos de alta alumina com ultra-baixo teor de cimento.
    Print ISSN: 0366-6913
    Electronic ISSN: 1678-4553
    Topics: Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
    Published by SciELO Brazil
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