Journal Of Exact Sciences and Technological Applications

Geração de energia através da diferença de temperatura

Martin Hideki Mensch Maruyama — 2025-02-21

A energia solar é uma fonte de energia renovável e pode ser utilizada de maneira direta ou indireta. Uma das formas de se aproveitar da energia solar indiretamente é através do efeito Seebeck que consiste na geração de uma diferença de potencial elétrico a partir da diferença de temperatura entre dois materiais condutores ou semicondutores. Baseado no princípio de funcionamento deste efeito, o presente trabalho tem por objetivo desenvolver um protótipo para a alimentação de dispositivos eletrônicos pela energia gerada de placas Peltier acopladas a uma caixa térmica. Nos testes realizados foi possível obter até 0,6W de potência elétrica nos terminais de carregamento. Tal resultado é diretamente influenciado pela baixa incidência solar e pelo número de placas Peltier utilizadas, de modo que a potência gerada pode ser aumentada com a utilização de mais módulos Peltier. A pesquisa visa contribuir para o entendimento da tecnologia termoelétrica na geração de energia solar indireta, com implicações para futuros desenvolvimentos em energia renovável.

Vibranium, da ficção à engenharia – uma jornada pela ciência dos materiais

Camila dos Santos Torres — 2025-12-01

O vibranium, metal fictício do Universo Cinematográfico Marvel representado no escudo do Capitão América, combina propriedades extremas como alta tenacidade à fratura (K_IC> 200 MPa·m^1/2), restituição quase perfeita (ε ≈ 0,98) e estabilidade dimensional dinâmica, que são inalcançáveis simultaneamente em materiais reais. Este trabalho usa esse ideal como catalisador conceitual: compara suas funcionalidades com as de materiais reais (grafeno, aerogéis, ligas avançadas), identifica defasagens e propõe uma arquitetura híbrida para aproximar esses desempenhos. A abordagem exemplifica como a ficção científica pode inspirar e guiar a inovação em engenharia de materiais ao traduzir narrativas especulativas em direções de pesquisa plausíveis e multifuncionais.

NPK-Wheels: Veículo para fertilização de ecossistemas degradados

Charles Anderson dos Santos Kurz — 2025-02-21

O aparecimento de erosão, compactação e perda de matéria orgânica são fatores que contribuem para a degradação do solo. Segundo Miguel Taboada, diretor do Departamento de Solos do Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuária (INTA), essas condições têm origem na exploração intensiva realizada pelos seres humanos em terrenos agrícolas. Além dos fatores ambientais, a localização também pode influenciar a degradação do solo. Em regiões tropicais, os terrenos sofrem com alta acidificação e perda de produtividade. Nesse contexto, elaborou-se a hipótese de implementar uma tecnologia que auxilie na revitalização nutricional dos solos. Com isso, foi desenvolvida uma ferramenta com o objetivo de melhorar a terra sem agredir o meio ambiente, promovendo um reparo sustentável. O NPK-WHEELS é um automóvel projetado para distribuir pequenas quantidades de fertilizante NPK (Nitrogênio, Fósforo e Potássio), que são essenciais para os micronutrientes do solo e a produtividade dos terrenos. Para o levantamento de dados referente à eficácia do projeto, um protótipo foi criado para simular a potencialização desses micronutrientes no solo. Espera-se que a solução minimize os impactos humanos em terra saudáveis e contribua para a nutrição e fortalecimento de biodiversidades que se encontram em degradação.

Desidratação de alimentos usando um secador solar indireto: um estudo da capacidade energética na cidade de Cachoeira do Sul – RS

Charles Rech — 2025-12-01

Reconhecida por sua sustentabilidade e adaptabilidade, a energia solar apresenta-se como uma alternativa energética essencial, com diversas aplicações, notadamente na desidratação de alimentos. Secadores solares realizam esse processo convertendo a radiação solar em calor, facilitando a remoção controlada da umidade dos produtos agrícolas. O presente trabalho apresenta um estudo de caso para quantificar a capacidade energética de um secador solar indireto, com o objetivo de atender às demandas da agricultura familiar. As análises foram conduzidas utilizando dados climáticos específicos da cidade de Cachoeira do Sul - RS, características físicas de três alimentos distintos e as medidas de um secador preexistente. Os resultados revelaram que o secador analisado pode absorver cerca de 1,71 MJ de energia durante os períodos de maior incidência solar anual e 0,66 MJ nos períodos de menor intensidade. Em termos práticos, essa capacidade energética sugere a possibilidade de desidratar aproximadamente 1,0 kg e 0,4 kg de alimento sob condições de alta e baixa irradiação, demonstrando o potencial desta tecnologia para a agricultura familiar.

DiaLOG: Diálogo sobre a relevância da Logística no processo de doação e transplante de órgãos

Vanessa Teresinha Alves — 2025-02-21

Os processos logísticos realizados de forma muito complexa geralmente envolvem várias etapas interdependentes, alto grau de coordenação, tecnologia avançada e requisitos rigorosos de tempo e qualidade. Este artigo tem como propósito dialogar sobre a importância da logística na área da saúde: com foco no procedimento de transplantes de órgãos. Para contribuir com a compreensão sobre essa problemática, o projeto DiaLOG - Dia de dialogar sobre Logística, vinculado ao Laboratório de Mobilidade e Logística (LAMOT) foi realizado com foco na campanha “Setembro Verde”, dedicada a conscientizar a sociedade sobre a importância da doação de órgãos. A metodologia utilizada foi baseada em duas fases. A fase I buscou informações e dados relacionados ao processo de transplantes de órgãos e o processo logístico associado, além da criação de uma identidade visual e de estratégias de divulgação. A fase II, relacionada às ações realizadas durante a 7° edição do evento, divididas em três etapas: uma contextualização sobre o tema a partir de dados e referencial teórico, seguido pela participação e relatos de três especialistas e que finalizaram com debates interativos, visando fomentar a troca de conhecimentos e experiências acerca da logística aplicada aos processos de transplante de órgãos em diferentes realidades brasileiras. O evento DiaLOG contribuiu para as discussões sobre a relevância da logística e seu papel na otimização dos sistemas de saúde, além de criar uma integração entre a academia e o setor de saúde, a fim de gerar oportunidades para o desenvolvimento de futuras pesquisas, demonstrando a transversalidade da logística é vista como elemento estratégico que impacta diretamente a vida e o bem-estar da sociedade.

Soldagem por fricção linear em aço API 5L X65 PSL2

Eduardo Colombelli da Rosa — 2025-12-01

O processo de soldagem por fricção linear (linear friction welding, LFW) foi aplicado ao aço de alta resistência baixa liga (ARBL) API 5L X65 PSL2e uma caracterização da junta soldada foi realizada. Neste estudo, análises metalográficas foram executadas com microscopia ótica para verificar a microestrutura, enquanto as propriedades mecânicas foram avaliadas por meio de ensaio de microdureza. Este processo de união no estado sólido foi eficaz na liga API X65 PSL2, onde a junta não apresentou defeitos e mostrou maiores valores de microdureza em comparação ao metal de base, indicando uma melhoria nas propriedades mecânicas do aço após a soldagem.

Energia renovável e sustentável

Marcelo de Oliveira Machado da Silva — 2025-02-21

Diante de um sério desafio que enfrentamos, é necessário cuidar do nosso meio ambiente, e um dos caminhos é através de energias renováveis e sustentáveis. O objetivo é exemplificar em uma simulação o aproveitamento da energia eólica sendo transformada em energia elétrica. Foi comprovado o uso de uma turbina eólica que transforma a energia eólica em energia elétrica ou mecânica. Concluindo que a energia eólica é viável, precisamos investir nesta faixa de energia renovável e sustentável.

Análise da produtividade da soja irrigada em anos de La Niña e de El Niño em Cachoeira do Sul-RS

Zanandra Boff de Oliveira — 2025-12-01

A produtividade da soja, principal cultura de primavera-verão do RS, tem sua variabilidade anual explicada pela maior ou menor disponibilidade hídrica de cada ano agrícola, com associação direta ao ENOS (El Niño Oscilação Sul). Dessa forma, o presente estudo tem como objetivo avaliar os componentes de rendimento, a produtividade e a eficiência do uso da água da soja (EUA), com e sem irrigação suplementar, em anos de La Niña e de El Niño, no período compreendido entre 2018 e 2024, em Cachoeira do Sul -RS. Para isso realizou-se experimentos de campo em cada ano agrícola, avaliando a produtividade da cultura com e sem irrigação suplementar. O componente de rendimento que teve maior incremento com a irrigação foi o número de vagens por plantas, sendo este de 25% para anos de El Niño e de 40% para anos de La Niña. A produtividade da soja de sequeiro, foi maior > 4.150 kg ha^-1 nos anos agrícolas sob a influência de El Niño (2018-19 e 2023-24), nos quais a diferença de produtividade entre o regime hídrico irrigado (média de 4.572 kg ha^-1) e sequeiro (média de 4.171 kg ha^-1), foi pequena. A produtividade da soja irrigada foi maior nos anos agrícolas sob a influência da La Niña (2019/20 a 2022/23), sendo média de 4.937 kg ha^-1 e chegando em até 6.883 kg ha^-1. A EUA foi maior em anos de La Niña (em média 9,3 kg mm^-1) em comparação anos de El Niño (7,4 kg mm^-1) e, em relação aos dados médios, foi maior no regime hídrico de sequeiro (8,9 kg mm^-1) em comparação ao irrigado (8,6 kg mm^-1).

Ponte treliçada de palitos de picolé

Lucas Alves Lamberti — 2025-02-21

Neste trabalho foi projetado um modelo de ponte treliça de palitos de picolé com base em modelos já previamente reportados pela literatura e pelas normas técnicas. Para a construção da ponte treliça, foram utilizados palitos de picolé de madeira e cola multiuso. O projeto foi dividido em diferentes etapas, incluindo o projeto estrutural, cálculos de resistência e estabilidade, montagem do protótipo e teste de carga. Utilizou-se software FTOOL para auxiliar na etapa de obtenção dos esforços internos das barras. Os palitos foram colados uns aos outros, formando a estrutura em formato de treliça. Por fim, a ponte foi submetida a testes de carga para verificar sua resistência e estabilidade. Foram aplicadas cargas progressivamente maiores até a ruptura. A ruptura ocorreu com 160 kgf, 20% inferior ao que era previsto, no entanto, o desempenho da ponte de palitos foi bastante satisfatório.

Mental health of urban population: a call to action

Felipe Caleffi — 2025-12-01

Rapid urbanization across the globe significantly challenges the mental health of urban populations. This paper explores the intricate relationship between urban living and mental well-being, highlighting the urgent need for comprehensive research and precise interventions to counteract the negative impacts of urban life on mental health. It emphasizes the critical role of adopting a multidisciplinary and intersectoral approach, weaving together public policy, urban planning, community initiatives, and readily accessible mental health services. By focusing on the determinants of mental health in urban settings, such as environmental, social, and economic factors, the study advocates for strategies that improve access to green spaces, bolster social cohesion, and promote economic fairness. It also underscores the transformative potential of technology in making mental health services more accessible and the pivotal importance of interdisciplinary collaboration in navigating the intricacies of urban mental well-being challenges. This paper issues a call to action, urging policymakers, urban planners, and health professionals to place mental health at the forefront of urban agendas, thereby cultivating environments conducive to psychological well-being and effectively tackling the distinctive challenges of urban living.

Dinamômetro para Medição do Desempenho de Turbinas Eólicas de Eixo Vertical em Túnel de Vento

Mathias Verdum de Almeida — 2025-12-01

O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento e a análise de um dinamômetro para a caracterização do desempenho de turbinas Savonius em ambiente controlado de túnel de vento. O dinamômetro, projetado para medir torque e potência, foi utilizado para avaliar uma turbina em escala reduzida de 60 mm de diâmetro, sendo dimensionado com base em valores máximos encontrados na literatura para turbinas do tipo Savonius. Uma análise detalhada das incertezas de medição foi conduzida para garantir a confiabilidade dos resultados. A análise revelou menor incerteza a 12 m/s, com valores de coeficiente de potência (Cp) de 3,8%, coeficiente de torque (Ct) 3,1% e tip speed ratio (TSR) de 2,2%. Os resultados demonstram a adequação do dinamômetro para ensaios em túnel de vento nesta velocidade.

Impacto do pH na Síntese de Nanopartículas de Ferro: um estudo experimental

Larissa Friedrich — 2025-12-01

O presente estudo tem como objetivo apresentar os resultados obtidos por meio de um estudo experimental, com relação a formação de nanopartículas de ferro a partir de sulfato ferroso, no qual foram analisados o pH e a condutividade elétrica dos reagentes, da mistura destes e da formação das nanopartículas.