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 KEYNOTE AND INVITED SPEAKERS |
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| Nome completo do keynote speaker |
Marc Andre Meyers
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Empresa |
Universidade da Califórnia
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Departamento |
Materiais
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| Currículo resumido do keynote |
Professor de Ciências de Materiais, UC San Diego. Formado em Engenharia Mecânica pela UFMG e PhD pela Universidade de Denver. Co-fundador e co-presidente da série de conferências EXPLOMET (1980, 1985, 1990, 1995, 2000). Conselheiro de Direção, Divisão de Ciência de Materiais, Escritório de Pesquisas do Exército Americano (1985-1987), ativamente empenhado na pesquisa de direcionamento e estímulo no comportamento dinâmico de materiais. Diretor Associado e Diretor, Instituto de Mecânica e Materiais (1992-1997). Durante 30 anos, ele unificou o comportamento mecânico de materiais e aumentou significativamente a sua visibilidade na comunidade de materiais. Interesses de pesquisa vão desde o processamento mecânico (consolidação explosiva, síntese, soldagem, reações induzidas de choque e corte, e síntese de combustão), fratura e fragmentação dinâmicas, resposta dinâmica e de choque de materiais, transformações martensíticas, efeito duplo, equações fundamentais, efeito de tamanho de grão na resistência de metais, materiais nanoestruturados, e materiais biológicos. Membro da ASM International, vencedor dos prêmios Humboldt Senior Scientist Award e Structural Materials Division (TMS) Distinguished Scientist/Engineer Award. Autor ou co-Autor de 280 documentos de pesquisa, três livros; co-editor de sete livros.
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Título da palestra |
Compostos Biológicos estruturais
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Resumo da palestra |
A maioria dos materiais naturais (ou biológicos) é de compostos complexos cujas propriedades mecânicas são freqüentemente notáveis, considerando os fracos constituintes dos quais são montados. Essas estruturas complexas, que surgiram a partir de milhões de anos de evolução, estão inspirando os Cientistas de Materiais no projeto de materiais inéditos. Estão ilustradas as três características de definição, hierarquia, multifuncionalidade e capacidade de recuperação. Os blocos de construção básicos estão descritos com ênfase em quitina, queratina, elastano, colágeno e fases minerais. As características mecânicas de definição e estruturas de cerâmicas biológicas, compostos de polímeros, elastômeros e materiais celulares estão presentes. Estão descritos sistemas selecionados em cada classe com ênfase no relacionamento entre a sua estrutura e resposta mecânica. Será destacada a pesquisa do autor sobre conchas e cascas, bico de tucano e exosequeleto de caranguejo.
Conchas: O crescimento do componente aragonita da concha haliote ocorre por meio do sucessivo impedimento de crescimento por meio de mecanismo de proteína mediada; isto é seguido pelo reinício de crescimento. Isso acontece de acordo com, o padrão ?Árvore de natal?. Os íons de cálcio e carbonato podem penetrar pela camada orgânica depositada pelo epitélio. O crescimento de camadas nacoradas (aragonita) foi observado por meio de trepanação da casca e permitindo que a camada de pele extra construa a cerâmica para períodos de tempo diferentes, removendo-os e observando-os por meio microscopia eletrônica de rastreamento.
Bico de tucano: Foi descoberto que a estrutura de um tucano era um composto sanduíche com camada externa de queratina e uma rede fibrosa de células fechadas feitas de proteínas ricas em cálcio. A camada de queratina é formada de escalas hexagonais sobrepostas (diâmetro de 50 µm e espessura de 1 µm) coladas. O interior do bico é formado por uma estrutura celular. Sua densidade é da ordem de 0,04. Assim, a densidade geral do bico é de aproximadamente 0,1. É apresentado por análise e cálculos que esta estrutura é otimizada por peso e rigidez.
Caranguejo: O exoesqueleto da mandíbula de caranguejo Loxorhynchus grandis consiste em uma rede complexa de varetas de quitina altamente mineralizadas em um padrão Bouligand [26] entrelaçado com fibras flexíveis que ?costuram? a estrutura. É um composto polímero cerâmico estruturado hierarquicamente. Uma organização Bouligand (estacas helicoidais) fornece resistência estrutural que está no plano isotrópico em vez da natureza anisotrópica dos feixes individuais. Canais dentro de pequenos tubos são formados perpendicularmente ao plano do exoesqueleto. Esses pequenos tubos são ocos e possuem uma configuração achatada que torce de modo helicoidal. Eles falham em um modo maleável e ?costuram? os feixes frágeis organizados no padrão Bouligand, fornecendo rigidez à estrutura. Também têm o papel de manter o exoesqueleto no lugar, mesmo quando fraturado, permitido sua auto-recuperação.
Apoio: Programa de Cerâmica da Fundação de Ciências Nacional, Divisão de Pesquisa de Materiais.
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