Sinterização a Frio Revolucionária Reduz Consumo de Energia e Desperdício de Material

Pesquisadores da Penn State University (University Park, PA) desenvolveram um método inovador para sinterização, um processo de manufatura amplamente usado para materiais em pó. O novo processo, que usa muito menos tempo e energia que as abordagens atuais, pode ter implicações globais na manufatura e economia de energia e abrir caminho para novas descobertas.

O processo de sinterização a frio da Penn State criado por uma equipe liderada por Clive Randall, professor de ciência e engenharia de materiais e diretor do Materials Research Institute da Penn State, é uma nova abordagem da sinterização, um processo através do qual materiais em forma de pó são densificados — ou comprimidos — usando calor e pressão. A sinterização é usada na fabricação de uma ampla variedade de materiais, incluindo vidro, metais, tijolos e plásticos.

A abordagem de Randall usa líquido para completar o processo de sinterização em tempos e temperaturas que são uma fração dos métodos atuais. Como o processo é concluído em minutos em vez de horas, a economia de tempo e energia pode resultar em enormes ganhos de produtividade e custo para o setor de manufatura e poderia levar a emissões de gases de efeito estufa muito menores da manufatura.

"O que estamos fazendo é usar um líquido em um processo de dissolução. Ele então funciona por um processo de evaporação", disse Randall. "Isso já foi feito antes, mas geralmente com fases que não são transitórias. O que é realmente importante sobre este processo é que este líquido está lá e então se vai, e no processo de estar lá e ir embora, ele está capturando toda a troca e processos difusacionais e de crescimento que você precisa para impulsionar a sinterização."

Como a sinterização tradicional ocorre ao longo de muitas horas a temperaturas de cerca de 1000˚ C e a sinterização a frio ocorre a temperaturas de temperatura ambiente a 200˚ C, o processo abriu a porta para fabricação de materiais que não suportam as temperaturas mais altas da sinterização tradicional.

"A capacidade de incorporar novos materiais em todo esse processo e criar novos tipos de funcionalidade e finalmente ter um sistema onde é basicamente densificado em 20 minutos significa que sua vazão e seus rendimentos de manufatura poderiam subir enormemente", disse Randall. "Isso é ótimo para manufatura, é ótimo para economia de energia, é ótimo para o meio ambiente e agora está permitindo novos empreendimentos intelectuais na criação de materiais." Esta abordagem foi descrita em um artigo recente, intitulado "Cold Sintering Process of Composites: Bridging the Processing Temperature Gap of Ceramic and Polymer Materials", por Randall e seus coautores publicado no jornal Advanced Functional Materials. Para mais informações, veja um resumo em https://tinyurl.com/ya65e5x7.

Prêmios do Hub de Inovação para Programas Promissores de Tecnologia de Transporte

O programa estadual de Hub de Inovação Michigan Translational Research and Commercialization (MTRAC) da University of Michigan (Ann Arbor, MI) premiou sete projetos de tecnologia avançada de transporte. Vários projetos visam tecnologia avançada na indústria de manufatura para o futuro.

Sete tecnologias demonstrando alto potencial para ajudar a resolver problemas de transporte estão recebendo um total de $600.000 em financiamento do programa MTRAC para continuar seu avanço para o mercado comercial. Cinco tecnologias receberão uma bolsa de $100.000 enquanto duas receberão $50.000, com a oportunidade de desbloquear os $50.000 restantes, após certos marcos serem atingidos ao longo do ano.

"Essas equipes fizeram a conexão entre sua pesquisa e futuros sistemas de transporte, e estão trabalhando duro para levar sua tecnologia ao mercado", disse o recém-nomeado Diretor do Programa U-M MTRAC Eric Petersen. "Investir em projetos e pessoas ajudará o estado a manter liderança na indústria de transporte à medida que veículos se tornam eletrificados e sistemas autônomos são propostos para mover pessoas e mercadorias.

Projetos recebendo $100.000 em financiamento incluem:

• RADAR de Alta Frequência para Aplicações Autônomas Automotivas (U-M): Um sistema de radar submilimétrico com resoluções de detecção superiores, amplo alcance de varredura e consumo mínimo de tamanho, peso e energia.
• Revestimentos de Alto Desempenho para Cilindros de Motor (Michigan State University): Um processo para depositar revestimentos semelhantes a diamante na superfície interna de cilindros para reduzir atrito e consumo de combustível resultante.
• Impressão 3D Multi-Material (U-M): Um método que integra montagens elétricas em componentes através de manufatura aditiva micro.
• Sistema de Transferência de Potência Sem Fio com Acoplamento Variável (U-M): Um sistema de transferência de potência sem fio que atinge alta eficiência em uma ampla gama de posições e distâncias entre transmissor e receptor.
• Your Own Planner (U-M): Um mecanismo de busca de planejamento de viagem ideal produzindo custos menores com esforço mínimo para dadas restrições e preferências.

Projetos recebendo $50.000 em financiamento incluem:

• LIDARs de Reconhecimento de Objetos Aprimorado para Robótica (U-M): Um sistema para complementar o alcance de distância de LIDARs com reconhecimento de objetos rápido e preciso, o que permitirá que nuvens de pontos LIDAR sejam eficientemente traduzidas em semântica de objetos.
• Fusão de Sensores e Solução de Computação Cognitiva para Direção Autônoma (U-M): Um sistema de poder de computação reduzido que converte entradas brutas de sensores em "cues" altamente comprimidos para aumentar a precisão de tarefas de tomada de decisão em tempo real como previsão de trajetória e rastreamento multi-objeto.

Desde 2012, a U-M tem executado o programa MTRAC Advanced Transportation. Ao longo de cinco anos, o programa recebeu 47 propostas de projetos, financiando 17 deles gerando um total de quase $8 milhões em financiamento subsequente.

A U-M é uma de quatro universidades com um programa MTRAC, juntando-se à Michigan State University, Michigan Technical University e Wayne State University. Cada universidade foca em uma indústria diferente, incluindo biologia agrícola, materiais avançados aplicados, ciências da vida, transporte avançado e biomédico.

Devido ao sucesso do programa, a U-M foi designada um hub de inovação estadual para projetos de transporte avançado em fevereiro de 2017. O Hub de Inovação de Transporte Avançado faz parte de uma iniciativa estadual, em parceria com a Entrepreneur and Innovation initiative da Michigan Economic Development Corporation (MEDC), financiando pesquisa translacional e acelerando a criação e transferência de novas tecnologias de instituições de ensino superior, sistemas hospitalares e centros de pesquisa sem fins lucrativos. Tecnologias podem ir de ambientes de pesquisa para aplicações práticas do mundo real. O Hub de Inovação da U-M é administrado conjuntamente com o Center for Entrepreneurship (CFE) e o Office of Technology Transfer (OTT).

"Ter tantos projetos qualificados para financiamento é um sinal incrível de que o programa está funcionando e uma excelente representação do tipo de talento intelectual que temos em nossas universidades pelo estado", disse Denise Graves, Diretora de Relações Universitárias na MEDC. "Ser capaz de mover tecnologias de transporte de pesquisa para mercado é essencial para crescer a economia de Michigan. Combinar o poder cerebral do nosso estado com recursos como MTRAC é um ótimo exemplo de fornecer foco comercial a projetos de pesquisa que podem ser traduzidos em produtos do mundo real."

Em colaboração com as universidades anfitriãs, apoiado pelo Michigan Strategic Fund e gerenciado pela iniciativa de Empreendedorismo e Inovação da MEDC, programas MTRAC até hoje financiaram 138 projetos, ajudaram a desenvolver 19 empresas startup, criaram 61 empregos, garantiram $76,4 milhões em financiamento subsequente, e licenciaram tecnologia para 12 parceiros da indústria. Financiamento para projetos do Hub de Inovação da U-M começa em 1º de agosto de 2017 e vai até 31 de julho de 2018.

O programa estadual U-M MTRAC Innovation Hub Transportation aceitará novas inscrições a partir de janeiro de 2018.

Fabricante de Drones Lança Nova Oferta de Ações via Crowdfunding

A Duke Robotics Inc. (Gulf Breeze, FL), desenvolvedora de tecnologia avançada de sistemas robóticos, anunciou que sua oferta de até $15 milhões em ações ordinárias foi qualificada pela SEC sob o Tier II do Regulation A+, disponível ao público por tão pouco quanto $450.

Vencedora do prestigioso Security Innovation Award do US Department of Defense Combating Terrorism Technical Support Office (CTTSO), a oferta de equity crowdfunding Regulation A+ da Duke Robotics fornece ao público em geral — tanto a investidores credenciados quanto não credenciados — uma oportunidade de investir em nova tecnologia robótica e de drones desenvolvida em Israel.

A gestão da Duke acredita que os desenvolvimentos da empresa são transformadores, com potencial de crescimento significativo, na indústria de robótica hoje. Com a missão da empresa de salvar vidas e capacitar tropas com apoio aéreo imediato, a Duke Robotics desenvolveu o TIKAD — um sistema de armamento totalmente robótico em uma plataforma aérea, referido como sistema de drone "The Future Soldier". O TIKAD de alta potência é operado remotamente, amigável ao usuário, facilmente transportado para o campo, e capaz de transportar várias cargas úteis de armas.

Com uma tecnologia proprietária de estabilização, o TIKAD pode absorver o recuo de suas armas, permitindo mira e precisão de tiro que podem proteger tropas em uma variedade de situações perigosas. A empresa afirma que a tecnologia pode reduzir o número de tropas terrestres destacadas, reduzindo assim o número de baixas.

"Como ex-comandante de Unidade de Missão Especial, estive no campo de batalha por muitos anos", disse Raziel Atuar, CEO da Duke Robotics, em comunicado. "Nos últimos anos, vimos como as necessidades de nossas tropas em nosso campo de batalha mudaram." A tecnologia TIKAD da empresa é dita para permitir que tecnologia de veículo aéreo não tripulado (UAV) substitua tropas, já que confrontos clássicos de exército versus exército no campo de batalha tornaram-se cada vez mais raros, com guerra de guerrilha agora comum. Executivos da Duke Robotics dizem que o uso de UAVs para disparar armas leves do ar não foi uma opção viável — até agora.

"Quando terroristas operam, eles operam dentro da população civil — impedindo os militares de atirar um míssil em sua área alvo", disse Atuar. "O risco de danos colaterais a civis inocentes é frequentemente alto demais. A solução primária que resta é enviar tropas terrestres — mas isso transfere o risco para suas tropas, o que frequentemente leva a ferimentos e baixas. Mas pensamos, 'e se... e se houvesse um jeito melhor'. Então criamos a solução — o TIKAD."

Para saber mais sobre o Equity Crowdfunding Regulation A+ da Duke Robotics, veja DukeFutureSoldier.com.

Tech Front é editado pelo Editor Sênior Patrick Waurzyniak.