4 setembro 2026
O controle de vibrações indesejáveis em estruturas de paredes finas é um desafio recorrente em diferentes áreas da engenharia. Apesar das vantagens de leveza e eficiência estrutural, esses componentes também são mais suscetíveis a vibrações que diminuem sua vida útil, gerando custos com manutenção e substituição.
Buscando solucionar esse problema, pesquisadores do Instituto Federal do Maranhão (IFMA) desenvolveram uma proposta para atenuar essas vibrações utilizando metamateriais, que são estruturas artificiais com propriedades e comportamentos que não são encontrados em materiais convencionais.
A pesquisa foi apresentada por Marvin Sales para a conclusão do mestrado do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais (PPGCTM) do IFMA. O trabalho foi vencedor do Prêmio Fapema 2026 na categoria melhor dissertação de mestrado na área de Ciências Exatas e Engenharias.
Sales explica que as paredes finas são utilizadas nos setores portuário, ferroviário, aeroespacial e industrial. Elas podem ser estruturais, como a fuselagem de um avião, ou não-estruturais, como a base de compressores e correias transportadoras. Durante o funcionamento dos equipamentos, essas estruturas estão sujeitas a carregamentos dinâmicos, que são forças que as fazem vibrar. De forma simplificada, é como o que ocorre na máquina de lavar durante a centrifugação.
O que os diferencia os metamateriais é a forma como sua geometria é projetada e organizada. Ao organizar a estrutura de maneira específica, é possível controlar como ela responde a determinados estímulos. No caso estudado, foram criadas faixas de frequência nas quais a transmissão das vibrações é significativamente reduzida.
“A estratégia que desenvolvemos pode ser ajustada geometricamente para atuar em diferentes faixas de frequência, o que amplia seu potencial de aplicação em diferentes sistemas de engenharia”, destaca o pesquisador.
Simulação e experimentação
A pesquisa combinou simulações computacionais e análises experimentais. Foram projetadas diferentes estruturas de metamateriais, identificando as faixas de frequência nas quais seria possível obter maior redução das vibrações. A partir dos resultados, algumas configurações foram produzidas por impressão 3D e submetidas a ensaios dinâmicos com martelo de impacto.
“Dessa forma, conseguimos comparar as previsões numéricas com o comportamento real das estruturas e comprovar experimentalmente a eficácia dos modelos projetados na atenuação de vibrações”, pontua Sales.
Além da eficiência no controle das vibrações, uma das preocupações da pesquisa foi desenvolver configurações que apresentassem maior viabilidade de fabricação. “Buscamos desenvolver modelos com design simplificado, baixo custo e maior facilidade de processamento, sem comprometer sua eficiência na atenuação de vibrações”, destaca o pesquisador.
Os resultados são promissores e, segundo o orientador da pesquisa, professor Edson Jansen, já existem inclusive outros estudos sendo desenvolvidos no IFMA dentro dessa mesma linha.
“A utilização de metamateriais mecânicos na indústria vêm ganhando bastante espaço nos últimos anos, mas ainda é praticamente inexistente no Brasil”, comenta.
Quanto ao processo de transferência de tecnologia e utilização de fato dos metamateriais estudados na indústria, Jansen conta que há um diálogo em andamento com o Instituto Tecnológico da Vale (ITV), mas ainda em fase inicial.
Prêmio Fapema
Para o professor Edson Jansen, a conquista evidencia o elevado desempenho de alguns alunos de mestrado e doutorado. “Este prêmio demonstra o potencial dos trabalhos sendo desenvolvidos nos programas de pós-graduação do IFMA”, comemora.
Já Marvin Sales afirma que o prêmio valoriza o esforço dedicado tanto por ele, quanto pelos professores e colegas pesquisadores do Laboratório de Vibroacústica e Propagação de Ondas (LVPO). “Por isso, vejo essa premiação como uma conquista coletiva, e não como um mérito pessoal”, pontua.
Atualmente, ele está cursando o doutorado em Engenharia Mecânica pela UNICAMP, dando continuidade a uma trajetória iniciada ainda na graduação em Engenharia Mecânica na Uema e consolidada durante o mestrado no IFMA.
Diretoria de Comunicação do Conif
Texto: Jorge Martins/IFMA
Foto: Arquivo IFMA