Concurso promovido pela Escola Politécnica da USP apresenta para o público as microestruturas que pesquisadores de materiais estudam e que revelam detalhes somente visíveis em microscópio

Cientistas e engenheiros usam técnicas microscópicas para analisar materiais e compreender a história desses objetos, sua estrutura, propriedades e comportamento em diferentes escalas. As imagens obtidas podem ser surpreendentemente belas e fascinantes, revelando detalhes e padrões que são invisíveis a olho nu. É para compartilhar essas imagens, que unem ciência e arte, que o Departamento de Engenharia de Metalurgia e Materiais da Escola Politécnica (Poli) da USP promove o Concurso de fotomicrografias científicas de Metalurgia e Materiais – MetMat.

Em sua 28ª edição, o concurso premiou no dia 27 de março, na Poli, os três melhores trabalhos de Microscopia Óptica e os três melhores trabalhos de Microscopia Eletrônica ou Microscopia de Força Atômica, além de destacar os trabalhos que receberam menção honrosa. Participaram alunos de graduação, de pós-graduação, pesquisadores, engenheiros, técnicos e professores, filiados a instituições de pesquisa, universidades ou empresas, envolvidos com Engenharia Metalúrgica e de Materiais. O concurso teve 140 fotos inscritas e contou com o patrocínio da empresa Aços Gerdau, que premiou o vencedor de cada categoria com o valor de R$ 3.000,00, os segundos colocados com R$ 2.000,00 e os terceiros com R$ 1.500,00. 

“O evento dá a possibilidade de compartilhar com um público mais amplo a beleza que as microestruturas oferecem à comunidade dos pesquisadores de materiais. Elas oferecem informações sobre a história delas, como se formaram, e como elas estão influenciando as propriedades ou o desempenho dos materiais em serviço. Frequentemente deparamo-nos com imagens que, além de responderem perguntas, nos impressionam por sua beleza, ou nos lembram de outras imagens, por analogia, que nos surpreenderam na vida ou nas artes, no cinema”, explica Fernando Landgraf, professor da Poli e atual coordenador do concurso. Ele lembra que a premiação foi liderada por 22 anos pelo professor André Tschiptschin, também do Departamento de Engenharia de Metalurgia e Materiais. O concurso também contou com a participação dos professores Marcelo Breda Mourão e Antônio Carlos Vieira Coelho, do mesmo departamento.

Novos materiais e divulgação da ciência

De acordo com o professor Landgraf, a pesquisa de novos materiais e registro de imagens que permitem elucidar os mecanismos atuantes na formação da microestrutura e correlação com propriedades e desempenho em serviço é instigante e motivadora.

Nesse trabalho, a microscopia eletrônica é uma técnica que utiliza feixes de elétrons para criar imagens de alta resolução de estruturas internas e superficiais de materiais em escala nanométrica, enquanto a microscopia óptica usa luz visível para observar a morfologia e características macroscópicas dos materiais, considerando a medida de até 1 micrômetro.

A imagem Explosão de Cristais, por exemplo, ficou em primeiro lugar na categoria Microscopia Eletrônica e chamou a atenção do júri do MetMat, formado por professores da Poli, que destacaram a beleza e a complexidade da imagem. Ela retrata a aragonita e a calcita, duas espécies cristalinas de carbonato de cálcio presentes em amostras do solo estudado pelos pesquisadores na cidade de Aracaju, em Sergipe, e muito comuns nas áreas de poços de petróleo. Recebeu esse nome pois as substâncias aparecem em formatos compridos e de cubos que saem de um círculo central imaginário, como se estivessem explodindo.

O estudo, realizado em parceria com a Petrobras, tem o objetivo de desenvolver um método para avaliar a eficiência de inibidores de incrustação salina em águas sintéticas, de composição similar às de poços de petróleo.

“A divulgação científica é muito importante para a sociedade, e o concurso permite que imagens de interesse científico também possam ser divulgadas de forma criativa, como a imagem premiada na categoria Microscopia Eletrônica, que originalmente não possui cores (escala de cinza), mas pode ser colorizada artisticamente para evidenciar a beleza das estruturas cristalinas dos sais pesquisados em laboratório, como parte de um projeto de pesquisa científica. Além de tornar a imagem mais bonita, também fica mais intuitiva e atrativa para o espectador”, destacou o pesquisador Fábio Cleisto Alda Dossi, que apresentou o trabalho com Fabiane Santos Serpa. Ambos são do Núcleo de Estudos em Sistemas Coloidais (Nuesc), vinculado ao Instituto de Tecnologia e Pesquisa (ITP) da Universidade Tiradentes, do Sergipe.

Confira as imagens vencedoras:

Imagens de Microscopia Eletrônica

Técnica avançada que usa feixes de elétrons para visualizar estruturas internas de materiais em escala nanométrica

1° lugar Microscopia Eletrônica

Explosão de Cristais
Deposição de polimorfos de carbonato de cálcio, calcita e aragonita
Autores: Fábio Cleisto Alda Dossi e Fabiane Serpa, do Núcleo de Estudos em Sistemas Coloidais (Nuesc), Instituto de Tecnologia e Pesquisa – ITP, Uni Tiradentes, Aracaju, Sergipe.

2° lugar Microscopia Eletrônica

Girassóis Eutéticos
Liga de alta entropia eutética trifásica solidificada direcionalmente
Autores: João Felipe Queiroz Rodrigues, Márcio Sangali e Rubens Caram, do Departamento de Engenharia de Manufatura e de Materiais, Unicamp

3° lugar Microscopia Eletrônica

Os Espinhos nos Campos de Espinelas
Matriz de periclásio (verde) cravejada com precipitados de espinélios complexos (lilás). O distinto comportamento dilatométrico de ambas as fases gera as trincas e fendas, vistas como espinhos na microestrutura.
Autores: Otávio Henrique Borges, Francisco Gil Coury e Victor Carlos Pandolfelli, do Departamento de Engenharia de Materiais, UFSCar

Menção Honrosa

MOF “Eu-BTC” Sobre Vidros Teluritos
Estrutura coralóide da rede metalorgânica Eu-BTC depositada em vidros
Autores: Renato Grigolon Capelo, Márcio de Paula e Danilo Manzani, da USP de São Carlos

Menção Honrosa

Restingaço
Dendritas do aço inox 316L Si depositado por manufatura aditiva a arco super polido eletroliticamente com 20% de ácido perclórico em álcool etílico
Autores: Thaissa Sampaio Nunes, Louriel Oliveira Vilarinho e Luiz Paulo Brandão, do Instituto Militar de Engenharia – IME

Menção Honrosa

Queijo Suíço e Ovos
Microesferas de lignina sintetizadas em solução de etanol e ultrassom
Autores: Eduardo Genner Fereira de Almeida, Renata Antoun Simão e Juliana do Nascimento Lunz, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)

Imagens de microscopia óptica

Técnica que usa luz visível para examinar características macroscópicas e morfologia de materiais em escalas microscópicas

1° lugar Microscopia Óptica

Stainless Rainbow Droplet
Elongated grains along different melt pools in stainless steel fabricated by 3D printing. The 4-weld bead was polished (0.25um diamond paste) and color etched (Beraha II), to deposit a film on the material surface. Tint etching is a metallography technique used to deposit a thin color film
Autores: Luiz Fernando Kultz Unti e Antonio J. Ramirez, da Faculdade de Engenharia Mecânica (Unicamp) / Materials Sci

2° lugar Microscopia Óptica

Estrelas no céu de vanádio
Revestimento por solda. Carbonetos de cromo, molibiênio e vanádio numa matriz martensítica.
Autor: Renato Chaves Pereira da Silva, do Instituto Tecnológico Vale – ITV

3° lugar Microscopia Óptica

Microestrutura solda TIG aços AISI 304/316
MB (material base AISI aço 304) ZTA (zona termicamente afetada) ZF (zona fundida AISI aço 316)
Autores: Daniel Yukio Kakizaki, Mariana Braz Maia e Rogério Dias Ribeiro, do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais

Menção Honrosa

Tecido Metalúrgico
Microestrutura formada por deposição de laser em ilhas
Autor: Willy Ank de Morais, da USP

Menção Honrosa

Cores
Carbonetos M7C3 (coloridos), VC (claros) e M2C (escuros). Ataque Murakami. 500x
Autores: Alzira Correa e Mário Boccalini, do Instituto de Pesquisas Tecnológicas – IPT

Menção Honrosa

Encontre o Cachorrinho do Wally
Liga de Al-Si-Zn, observa-se as direções cristalograficas a partir de Luz polarizada
Autores: André Dantas Freire e Daimer Velazquez Tamayo, da USP

As 140 fotos inscritas no concurso ficarão expostas até o fim do ano no saguão do Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais, na Poli, na avenida Professor Mello Moraes, 2463, no bairro do Butantã, em São Paulo. 

A imagens também estão disponíveis on-line no site do concurso em https://www.metmat.org.

Com informações da Assessoria de Imprensa da Poli e da Universidade Tiradentes

Fonte: Jornal USP / Foto: Fábio Cleisto Alda Dossi e Fabiane Serpa

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