Efeito da direcionalidade em processos de fragmentação

Perfuração de cubos

Imagem cedida pelos autores

Inovador

Há cerca de 30 anos Y. Kantor propôs, com base em simulações numéricas, uma equivalência entre a fragmentação do sólido com o aumento dos defeitos locais e o processo de perfuração. No artigo publicado na Physical Review Letters os investigadores combinaram simulações numéricas com resultados rigorosos para mostrar que a fragmentação do sólido com o aumento dos defeitos locais não é equivalente ao processo de perfuração.

Quantos furos são necessários para que um cubo de madeira colapse? Segundo os investigadores Ken  Julian Schrenk, Marcelo Richard Hilário, Vladas Sidoravicius, Nuno Araújo, Hans Herrmann, Marcel Thielmann e Augusto Teixeira a resposta aparentemente simples mostra resultados inesperados com potencial impacto em estudos de fragmentação e da física de fenómenos críticos.

O artigo “Critical fragmentation properties of random drilling: How many random holes need to be drilled to collapse a wooden cube?” da autoria destes investigadores foi capa do volume 115 da Physical Review Letters, publicada a 5 de fevereiro de 2016.

A conectividade de um bloco sólido de material depende fortemente da densidade de defeitos.

“Mostrámos que a direcionalidade dos furos altera drasticamente a estatística da fragmentação do sólido. Por exemplo, a conectividade do cubo perto do colapso (quando a parte superior do cubo fica desconectada da parte inferior) é menos abrupta, o pedaço final é mais compacto e se o material for condutor a sua condutividade será maior”, diz Nuno Araújo, um dos autores e investigador do Departamento de Física e do Centro de Física Teórica e Computacional de Ciências.

Como criar defeitos num sólido?

Os materiais bidimensionais são perfurados de forma sequencial sendo possível medir a evolução das propriedades do material restante. Os materiais tridimensionais são furados a partir da superfície usando, por exemplo, uma perfuradora.

Os resultados apresentados neste artigo chamam a atenção para o efeito da direcionalidade em processos de fragmentação, levantando questões de natureza prática. Nuno Araújo exemplifica: “a integridade de estruturas de madeira, como por exemplo, os charmosos bangalós de montanha, está ameaçada por pragas de térmites que vão fragilizando a estrutura enquanto se movimentam no seu interior”.

A equipa junta físicos e matemáticos e pretende continuar a averiguar as alterações do processo de fragmentação.

Ana Subtil Simões, Gabinete de Comunicação, Imagem e Cultura de Ciências
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt

A experiência destes anos mostra que as avaliações feitas pelos estudantes são um bom indicador da qualidade do ensino e que são úteis para a sua melhoria.

“Esta oportunidade deu-me uma valiosa experiência profissional e cada dia foi uma nova lição aprendida. Contudo, considero que o que se destacou foram as pessoas incríveis que aqui conheci”, declara Jake Smith, estudante de Francês, Espanhol e Português na Universidade de Nottingham, no Reino Unido e estagiário durante cerca de dois meses na Área de Mobilidade e Apoio ao Aluno da Faculdade de Ciências.

Na próxima sessão do 60 Minutos de Ciência convidamos o astrónomo Rui Agostinho para nos ajudar a responder à pergunta: Afinal… o que é a Estrela de Natal? A resposta será desvendada em mais uma sessão 60 Minutos de Ciência no MUHNAC-ULisboa, no dia 16 de novembro.

João Luís Andrade e Silva, professor catedrático aposentado da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, faleceu esta sexta-feira, dia 10 de novembro, aos 89 anos. A Faculdade lamenta o triste acontecimento, apresentando as condolências aos seus familiares, amigos e colegas.

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O Dictum et factum de novembro é com Emília Real, assistente técnica do Departamento Física de Ciências.

Nos últimos anos, a UNESCO financiou o projeto internacional - "Complex Systems Digital Campus (UniTwin)" - recorrendo a uma plataforma de e-Meeting, e esse exercício mostrou o caminho certo (alternativo aos massive open online courses ou MOOC) para esta nova experiência pedagógica da informática na educação. Quer isto dizer que a tecnologia, quando bem explorada, pode ser mesmo benéfica.

Em junho deste ano Alice Nunes terminou o programa doutoral em Biologia e Ecologia das Alterações Globais. Esta quinta-feira, durante o 16.º Encontro Nacional de Ecologia, a decorrer até amanhã no Salão Nobre da Reitoria da ULisboa, apresenta esse trabalho – “Plant functional trait response to climate in Mediterranean drylands: contribution to restoration and combat of desertification”, classificado em segundo lugar nesta primeira edição do Prémio da SPECO.

O prémio Nobel da Química foi atribuído em 2017, em partes iguais, a três investigadores, Jacques Dubochet (Universidade de Lausana, Suiça), Joachim Frank (Universidade de Columbia, Nova Iorque, EUA) e Richard Henderson (Laboratório MRC de Biologia Molecular, Cambridge, UK) pelo desenvolvimento da microscopia crioelectrónica que permite a resolução da estrutura de biomoléculas em solução com alta resolução.

Em 2017 a “Medalha Dr. Janusz Pawliszyn” foi atribuída a José Manuel Florêncio Nogueira, professor do Departamento de Química e Bioquímica, coordenador do grupo de Ciência e Tecnologia de Separação do Centro de Química e Bioquímica de Ciências e representante português na European Society for Separation Science.

Em 2017 o Centro Interuniversitário de História das Ciências e da Tecnologia celebra dez anos. Para comemorar a efeméride, a unidade de I&D realiza no próximo dia 8 de novembro, a partir das 18h00, no anfiteatro da FCiências.ID, sito no edifício C1, piso 3, a primeira distinguished lecture com Jürgen Renn, prestigiado historiador das ciências e diretor do Max Planck Institute for the History of Science.

A representação do campus da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa em 3D utilizando tecnologias inovadoras fornece dados de apoio à gestão e utilização de recursos.

“Nos meus projetos lido diariamente com a Biologia, a que aprendi na faculdade e ao longo da minha vida, e com o desenho que me acompanha como forma de olhar, entender e comunicar”, declara o ilustrador científico Pedro Salgado, antigo aluno de Ciências.

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Cerca de 39 alunos do BioSys participaram no segundo encontro de estudantes deste programa doutoral. O evento ocorreu em Beja este mês. Também em outubro terminam as candidaturas a 11 bolsas de doutoramento da próxima edição do BioSys.

Uma vez mais Ciências participou na Maratona Interuniversitária de Programação (MIUP), este ano organizada pela Universidade do Minho. A equipa de Ciências - Caracóis Hipocondríacos -, composta pelos alunos Nuno Burnay, Robin Vassantlal e Guilherme Espada, ficou em 3.º lugar, ao resolver quatro dos nove problemas da competição.

Imagina que tens um jarro vazio e um conjunto de pedras grandes, seixos, gravilha e areia. Agora, imagina que para encher o jarro, vais colocando primeiro a areia e a gravilha e só no fim, as pedras maiores... O que achas que acontece? Será que vai caber tudo e de que forma?... E se colocássemos as pedras grandes primeiro?

As alterações climáticas podem mudar a natureza do impacto do lagostim-vermelho-da-Louisiana (Procambarus clarkii) nos ecossistemas.

Recentemente, dois estudos sobre como pensamos, um do Instituto Max Planck (para a História da Ciência, Alemanha) e outro da Escola de Medicina de Harvard (EUA), de maio de 2017 (revista NeuroImage, de Elinor Amit e Evelina Fedorenko), clarificaram as diferenças que nós temos quando refletimos sobre alguma matéria, fazemos coisas, ou emulamos a realidade.

Ciências participa na KIC EIT Health que visa promover o empreendedorismo para o desenvolvimento de uma vida saudável e de um envelhecimento ativo. Os alunos podem inscrever-se na unidade curricular que lhes permite participar no projeto, sendo que uma parte é feita na Dinamarca.

A experiência ATLAS acontece há 25 anos e a data será celebrada com palestras, bem como com uma homenagem à responsável pela participação portuguesa na experiência, a cientista Amélia Maio.

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O Dictum et factum de outubro é com Francisco Oliveira, assistente técnico do Núcleo de Manutenção do Gabinete de Obras, Manutenção e Espaços da Área de Serviços Técnicos de Ciências.

O Prémio Nobel da Física de 2017 foi atribuído a Rainer Weiss, Barry Barish e Kip Thorne. Francisco Lobo, investigador do Departamento de Física de Ciências e do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, comenta o tema.

Há cinco anos o biólogo marinho Pedro M. Lourenço encontrou microfibras em dejetos de aves. Foi nessa ocasião que surgiu a ideia de avaliar a abundância de microplásticos nos estuários, iniciando assim um estudo sobre a poluição por plásticos.

“Para além da importância no contexto científico, este trabalho também tem uma forte importância no contexto industrial, pois permite otimizar os gastos de energia domésticos e industriais”, explica o investigador do Centro de Química Estrutural de Ciências, Francisco Bioucas.

Mais de 100 cientistas reúnem-se em Lisboa, na Faculdade de Ciências, para abordar a temática dos nanofluidos.

A origem dos raios cósmicos de elevada energia foi desvendada. O LIP, do qual Ciências faz parte, colaborou na obtenção dos resultados.

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