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Redes neurais avaliam propriedades de dutos
Pesquisa premiada contribui para a compreensão dos processos de produção de plásticos reforçados

MANUEL ALVES FILHO

A professora Liliane Lona (à esquerda) e a autora da dissertação, Sheila Contant: resultados similares aos obtidos pela indústria

Pesquisa desenvolvida para dissertação de mestrado de Sheila Contant, defendida junto à Faculdade de Engenharia Química (FEQ) da Unicamp, trouxe novas contribuições para a compreensão de um dos principais processos de produção de compósitos poliméricos (plásticos reforçados), o filament winding (em português, enrolamento filamentar ou filamento contínuo). O trabalho, que foi classificado em terceiro lugar na quinta edição do “Prêmio Petrobrás de Tecnologias de Dutos”, valeu-se de redes neurais, técnica computacional inspirada no comportamento do cérebro humano, para avaliar as propriedades mecânicas e térmicas do produto final (dutos), bem como o perfil de temperatura no interior das peças durante a fabricação, etapa denominada “cura”. Segundo a autora do estudo, o método mostrou-se eficiente, apresentando resultados similares aos obtidos experimentalmente pela indústria.

De acordo com a professora Liliane Lona, que orientou a pesquisa, a melhor compreensão do processo de produção de plásticos reforçados contribui diretamente para a redução do tempo e do custo do seu desenvolvimento. Só para se ter uma idéia do que isso pode representar, basta saber que o uso dos compostos poliméricos tem crescido significativamente nas últimas décadas, em virtude da série de vantagens que apresentam sobre os demais materiais, principalmente os metais. Além de serem mais leves e resistentes à corrosão do que os produtos convencionais, eles também são duráveis e apresentam excelente propriedade mecânica.

“A resistência desses materiais à corrosão, por exemplo, é de fundamental importância para a indústria petrolífera, que costuma enfrentar problemas de vazamento em razão do desgaste dos dutos metálicos”, afirma a docente. A tendência, segundo ela, é que as peças produzidas a partir dos compósitos poliméricos substituam gradativamente as tubulações atuais, visto que proporcionam maior segurança. A autora da dissertação lembra que a literatura cita que os plásticos reforçados podem ter cerca de 40 mil aplicações diferentes, que vão da fabricação de caixas d’água até cadeiras, passando evidentemente pelas tubulações.

Sheila ainda chama a atenção para o fato de a América do Sul representar apenas cerca de 3% do mercado global de compósitos poliméricos. Entretanto, o crescimento anual desse setor na região tem sido o maior do mundo nos últimos anos, o que demonstra que existe um imenso mercado para esses materiais, assim como espaço para o desenvolvimento de novos estudos em torno deles. “Como o Brasil é o líder do mercado na América do Sul, percebe-se a necessidade do país aumentar a sua competitividade, sobretudo por meio de pesquisas e aprimoramento de recursos humanos”, analisa a autora da dissertação.

Redes neurais – Sheila explica que escolheu o método filament winding para investigar, por tratar-se de um dos principais processos de produção de compósitos. O plástico altamente resistente nada mais é do que uma matriz polimérica, reforçada por uma fibra. Já a opção pelas redes neurais deu-se por conta da vantagem que apresenta sobre outros modelos computacionais, como o menor tempo de processamento e a capacidade de aplicação a processos de elevada complexidade. A autora do trabalho analisou dois aspectos das peças produzidas pelo sistema de enrolamento filamentar ou filamento contínuo.

Primeiro, ela checou as propriedades do produto final, para verificar a sua uniformidade. Depois, promoveu o acompanhamento do comportamento térmico das peças. Para isso, Sheila desenvolveu programas computacionais para o treinamento das redes neurais. A ferramenta computacional foi abastecida por dados fornecidos por uma empresa do setor. Ao promover a comparação dos resultados experimentais com os obtidos pela simulação, a pesquisadora verificou que eles ficaram muito próximos uns dos outros. “Os resultados mostraram a eficiência da metodologia proposta em todos os casos estudados”, assegura.

Esta não é a primeira vez que Sheila é laureada pelo “Prêmio Petrobrás de Tecnologia de Dutos”. Em 1999, ela foi classificada em segundo lugar, na categoria graduação. “Ela foi a única pessoa que recebeu duas premiações nas cinco edições do evento”, destaca a professora Liliane, que orientou ambos os trabalhos. “Considero esse prêmio um importante incentivo ao desenvolvimento de novas tecnologias nacionais”, afirma Sheila. No doutorado, que já está em andamento, a estudante de pós-graduação vai partir para um outro desafio, atuando desta feita na área de engenharia de polimerização.

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