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Imagem do mês de setembro. Entrevista com o autor.

sábado, 24 de setembro de 2016 18:47

Imagem MEV em 3D: fractografia de material cerâmico a base de argila vermelha com incorporação de resíduos de granito.

Imagem MEV em 3D: fractografia de material cerâmico a base de argila vermelha com incorporação de resíduos de granito.

A imagem da página de setembro do calendário do Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies mostra os detalhes de uma fratura realizada numa amostra de material cerâmico com o objetivo de avaliar sua resistência. A imagem permite uma análise visual minuciosa da região da fratura, não apenas pela ampliação conseguida por meio de um microscópio eletrônico de varredura (MEV), mas também graças ao efeito 3D da imagem, que pode ser apreciado através de óculos específicos, conhecidos como "red cyan"por terem uma lente vermelha e a outra em tom de azul.

A imagem MEV foi obtida no laboratório Central de Microscopia "Professor Israel Baumvol" da Universidade de Caxias do Sul (UCS) pelo técnico do laboratório, Israel Krindges, que a utilizou posteriormente em um workshop sobre obtenção de imagens 3D, resultando na imagem do calendário.

Veja nossa breve entrevista com o autor da imagem, que acaba de obter o título de mestre em Ciência dos Materiais pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFGRS).

Boletim Engenharia de Superfícies: - Conte-nos um pouco sobre o contexto em que foi gerada a imagem.

Israel Krindges: - Imagens semelhantes, mas sem usar a técnica de anaglifo (que permite a visualização tridimensional), foram obtidas para avaliar as seções de fratura em espécimes cerâmicos. As fraturas foram geradas em ensaios mecânicos para determinação da resistência à ruptura de cerâmicas à base de argila vermelha com incorporação de resíduo de pó de rocha. Tais cerâmicas eram o objeto de estudo do trabalho de mestrado que desenvolvi na Universidade Federal do Rio Grande do Sul, com algumas das análises conduzidas na Universidade de Caxias do Sul. A imagem do calendário, em específico, foi gerada após um curso para obtenção de imagens em 3D do tipo anaglifo com o uso do microscópio eletrônico, ministrado na UCS pelo professor Deniol Katsuki Tanaka, ocasião na qual usei uma de minhas amostras para aprender a técnica.

Boletim Engenharia de Superfícies: - A imagem mostra uma cerâmica a base de argila vermelha com incorporação de resíduo de granito. Como foi obtido esse material?

Israel Krindges: - O espécime de cerâmica foi obtido em laboratório, pelo método de prensagem uniaxial, tratando-se de uma das condições experimentais avaliadas em minha pesquisa de mestrado. Diferentes rochas (granito, riodacito e diabásio) foram incorporadas em diferentes teores (até 40 %) nas cerâmicas, que foram sinterizadas a 850 °C, 950 °C e 1050 °C. O efeito da incorporação de resíduo de rocha e da temperatura de sinterização nas propriedades tecnológicas, resistência à ruptura e microestrutura foi avaliado.

Boletim Engenharia de Superfícies: - Ajude-nos a entender o que estamos vendo na imagem. O que são as cavidades que estão no centro? Por que a superfície é tão rugosa?

Israel Krindges: - A topografia da amostra é resultado do modo como a superfície foi obtida: por fratura após ensaio mecânico. As regiões mais altas correspondem às partículas incorporadas na matriz cerâmica. As cavidades do centro da imagem, bem como outras mais alongadas no restante da imagem correspondem aos poros que se formam e aumentam de tamanho durante o processo de sinterização. Na sinterização, as partículas da cerâmica se ligam umas às outras e, dependendo da temperatura de sinterização, os poros ficam maiores ou menores, mais alongados ou arredondados.

Boletim Engenharia de Superfícies: - Comente a respeito do processo de geração da imagem 3D. É realizado por meio de software do microscópio? É um processo completamente automático ou a intervenção da pessoa que opera o programa influi na qualidade final da imagem?

Israel Krindges: - Alguns microscópios eletrônicos possuem recursos para geração automática de imagens 3D do tipo anaglifo. No entanto, a imagem do calendário foi gerada manualmente, de maneira didática, de modo a compreender o método de geração de anaglifos em um microscópio eletrônico que não permite a geração automática. Para geração manual do anaglifo a primeira etapa é a escolha de uma região para obtenção de imagem, com o estágio do microscópio inclinado (e.g. a 5°). Com auxílio de uma lâmina transparente na frente do monitor é demarcado um esboço da imagem obtida. O estágio é então inclinado para o lado contrário (e.g. a -5°), localiza-se a mesma região na mesma magnificação, e a nova imagem precisa ser aproximadamente ajustada para coincidir com a posição da primeira imagem (com auxílio do esboço na frente do monitor). As duas imagens obtidas podem ser manipuladas em um software livre chamado Stereophoto Maker, que as combina e gera as colorações que permitem visualização com óculos 3D do tipo anaglifo.

Boletim Engenharia de Superfícies: - Gostaria de agradecer alguém que tenha participado da realização da imagem vencedora?

Israel Krindges: - Agradeço à professora Maria Cristina Moré Farias por ter possibilitado a realização do curso de produção de imagens 3D com microscópio eletrônico e pelo convite para participar e ao professor Tanaka pelo aprendizado.

Fonte: Gerência de Comunicação do Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies

Galeria de imagens

Palavras-chave: 3D, cerâmica vermelha, concurso superfícies em imagens, engenharia de superfície, engenharia de superfícies, Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies, israel krindges, MEV, resíduos de granito

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