Estrutura Multifuncional: Os futuros sistemas da Força Aérea serão integrados em estruturas de material multifuncional com sensor incorporado e componentes de rede

De Fouad Sabry

O que é estrutura multifuncional

O material multifuncional é um material composto. A abordagem tradicional para o desenvolvimento de estruturas é abordar a função de transporte de carga e outros requisitos funcionais separadamente. Recentemente, no entanto, tem havido um interesse crescente no desenvolvimento de materiais e estruturas de suporte de carga que tenham funções integrais sem suporte de carga, guiado por descobertas recentes sobre como funcionam os sistemas biológicos multifuncionais.

Como você se beneficiará

(I) Insights e validações sobre os seguintes tópicos:

Capítulo 1: Estrutura multifuncional

Capítulo 2: Material composto

Capítulo 3: material com classificação funcional

Capítulo 4: Resistividade e condutividade elétrica

Capítulo 5: Condutividade térmica

Capítulo 6: nanotubo de carbono

Capítulo 7: Sistema biológico

Capítulo 8: Biodegradação

(II) Respondendo às principais perguntas do público sobre estrutura multifuncional.

(III) Exemplos do mundo real para o uso de estrutura multifuncional em muitos campos.

(IV) 17 apêndices para explicar, resumidamente, 266 tecnologias emergentes em cada setor para ter uma compreensão completa de 360 ​​graus das tecnologias de estrutura multifuncional.

Para quem é este livro

Profissionais, estudantes de graduação e pós-graduação, entusiastas, hobistas e aqueles que desejam ir além do conhecimento básico ou da informação para qualquer tipo de estrutura multifuncional.

• Idioma: Português
• Editora: Um Bilhão Bem Informado [Portuguese]
• Data de lançamento: 27 de jan. de 2022

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Outros Livros do Autor

1 - Propulsão do Plasma

2 - Motor de detonação de pulso

3 - Robótica Agrícola

4 - Sistemas Ecológicos Fechados

5 - Carne Cultivada

6 - Agricultura Vertical

7 - Veículos Autónomos

8 - Drones Autónomos

9 - Robótica Autónoma

10 - Armas Autónomas

11 - Arcologia

Impressão 12 - 4D

13 - Cidade do Ponto

14 - Livro de Contabilidade Distribuído

15 - Moeda Digital

16 - Finanças Descentralizadas

17 - Máquinas Inteligentes

18 - Aerogel

19 - Metal Amorfo

20 - Bioplástico

21 - Polímero Condutor

22 - Tratamento Criogénico

23 - Armadura Dinâmica

24 - Fullerene

25 - Grafeno

26 - Laboratório em um Chip

27 - Supercondutividade de Alta Temperatura

28 - Nanopartículas Magnéticas

29 - Fluido Magnetorheológico

30 - Microfluidics

31 - Superfluidez

32 - Metamaterial

33 - Espuma metálica

34 - Estrutura multifunções

35 - Nanomateriais

36 - Matéria Programável

37 - Ponto Quântico

38 - Silicene

39 - Superliga

40 - Diamante sintético

41 - Tempo Cristal

42 - Betão Translúcido

43 - Interface de computador cerebral

44 - Inteligência enxame

Série por The Author

Tecnologias Emergentes em Aeroespacial

1 - Propulsão do Plasma

2 - Motor de detonação de pulso

Tecnologias Emergentes na Agricultura

1 - Robótica Agrícola

2 - Sistemas Ecológicos Fechados

3 - Carne Cultivada

4 - Agricultura Vertical

Tecnologias Emergentes em Coisas Autónomas

1 - Veículos Autónomos

2 - Drones Autónomos

3 - Robótica Autónoma

4 - Armas Autónomas

Tecnologias Emergentes na Construção

1 - Arcologia

Impressão 4D 4D

3 - Cidade Domed

Tecnologias Emergentes em Finanças

1 - Livro-razão distribuído

2 - Moeda Digital

3 - Finanças Descentralizadas

Tecnologias Emergentes em Tecnologias da Informação

1 - Máquinas Inteligentes

Tecnologias Emergentes em Ciência de Materiais

1 - Aerogel

2 - Metal Amorfo

3 - Bioplástico

4 - Polímero Condutor

5 - Tratamento Criogénico

6 - Armadura Dinâmica

7 - Fullerene

8 - Grafeno

9 - Laboratório em um Chip

10 - Supercondutividade de Alta Temperatura

11 - Nanopartículas Magnéticas

12 - Fluido Magnetorheológico

13 - Microfluidics

14 - Superfluidez

15 - Metamaterial

16 - Espuma metálica

17 - Estrutura multifunções

18 - Nanomateriais

19 - Matéria Programável

20 - Ponto Quântico

21 - Silicene

22 - Superliga

23 - Diamante Sintético

24 - Tempo Cristal

25 - Betão Translúcido

Tecnologias Emergentes em Neurociências

1 - Interface de computador cerebral

Tecnologias Emergentes em Robótica

1 - Inteligência enxame

Um bilião de conhecimentos

Estrutura multifunções

Os futuros sistemas da Força Aérea serão integrados em airframes de materiais multifunções com sensor incorporado e componentes de rede

Fouad Sabry

Direitos autorais

Estrutura Multifunções Copyright © 2021 por Fouad Sabry. Todos os direitos reservados.

Todos os direitos reservados. Nenhuma parte deste livro pode ser reproduzida sob qualquer forma ou por qualquer meio eletrónico ou mecânico, incluindo sistemas de armazenamento e recuperação de informações, sem autorização por escrito do autor. A única exceção é por um revisor, que pode citar pequenos excertos numa revisão.

Capa desenhada por Fouad Sabry.

Este livro é uma obra de ficção. Nomes, personagens, lugares e incidentes são produtos da imaginação do autor ou são usados de forma fictícia. Qualquer semelhança com pessoas reais, vivas ou mortas, eventos ou locais é inteiramente coincidência.

Bónus

Pode enviar um e-mail para [e-mail] com a rubrica MultiFunções Estrutura: Futuros sistemas da Força Aérea serão integrados em airframes de materiais multifunções com sensor incorporado e componentes de rede, e receberá um e-mail que contém os primeiros capítulos deste livro.

Fouad Sabry

Visite o site 1BK em

www.1BKOfficial.org

Prefácio

Por que escrevi este livro?

A história de escrever este livro começou em 1989, quando eu era estudante na Escola Secundária de Estudantes Avançados.

É notavelmente como as escolas STEM (Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática), que estão agora disponíveis em muitos países avançados.

O STEM é um currículo baseado na ideia de educar os alunos em quatro disciplinas específicas - ciência, tecnologia, engenharia e matemática - numa abordagem interdisciplinar e aplicada. Este termo é normalmente usado para abordar uma política de educação ou uma escolha curricular nas escolas. Tem implicações no desenvolvimento da força de trabalho, nas preocupações de segurança nacional e na política de imigração.

Havia uma aula semanal na biblioteca, onde cada aluno é livre de escolher qualquer livro e ler durante 1 hora. O objetivo da aula é incentivar os alunos a lerem outras disciplinas que não o currículo educativo.

Na biblioteca, enquanto olhava para os livros nas prateleiras, notei livros enormes, num total de 5.000 páginas em 5 partes. O nome dos livros é A Enciclopédia da Tecnologia, que descreve tudo à nossa volta, from absoluto zero a semicondutores, quase todas as tecnologias, na altura, foram explicadas com ilustrações coloridas e palavras simples. Comecei a ler a enciclopédia, e claro, não consegui terminá-la na aula semanal de 1 hora.

Então, convenci o meu pai a comprar a enciclopédia. O meu pai comprou-me todas as ferramentas tecnológicas no início da minha vida, o primeiro computador e a primeira enciclopédia tecnológica, e ambos têm um grande impacto em mim e na minha carreira.

Terminei toda a enciclopédia nas mesmas férias de verão deste ano, e então comecei a ver como o universo funciona e como aplicar esse conhecimento aos problemas do dia-a-dia.

A minha paixão pela tecnologia começou há mais de 30 anos e ainda assim a viagem continua.

Este livro faz parte da Enciclopédia das Tecnologias Emergentes que é a minha tentativa de dar aos leitores a mesma experiência incrível que tive quando andava no liceu, mas em vez de tecnologiasdo séculoXX, estou mais interessado nas tecnologias emergentes do século XXI, aplicações e soluções industriais.

A Enciclopédia das Tecnologias Emergentes será composta por 365 livros, cada livro será focado numa única tecnologia emergente. Pode ler a lista de tecnologias emergentes e a sua categorização pela indústria na parte de Em breve, no final do livro.

365 livros para dar aos leitores a oportunidade de aumentar os seus conhecimentos sobre uma única tecnologia emergente todos os dias, no decurso de um ano.

Introdução

Como escrevi este livro?

Em todos os livros de A Enciclopédia das Tecnologias Emergentes, estou a tentar obter insights instantâneos, de pesquisa bruta, diretamente das mentes das pessoas, tentando responder às suas perguntas sobre a tecnologia emergente.

Há 3 mil milhões de pesquisas no Google todos os dias, e 20% delas nunca foram vistas antes. São como uma linha direta para os pensamentos das pessoas.

Às vezes, é Como é que retiro o encravamento de papel. Outras vezes, são os medos e os desejos secretos que só se atreveriam a partilhar com o Google.

Na minha busca para descobrir uma mina de ouro inexplorada de ideias de conteúdo sobre MultiFunções Estrutura, uso muitas ferramentas para ouvir dados autocompletos de motores de busca como o Google, e rapidamente escolho todas as frases e perguntas úteis, as pessoas estão a perguntar em torno da palavra-chave Multi Function Structure.

É uma mina de ouro de pessoas introspeção, posso usar para criar conteúdo fresco, ultra-útil, produtos e serviços. Do tipo que pessoas, como tu, realmente querem.

As pesquisas de pessoas são o conjunto de dados mais importante alguma vez recolhido na psique humana. Portanto, este livro é um produto ao vivo, e constantemente atualizado por cada vez mais respostas para novas perguntas sobre MultiFunções Estrutura, feitas por pessoas, tal como tu e eu, a questionarem-se sobre esta nova tecnologia emergente e gostariam de saber mais sobre isso.

A abordagem para escrever este livro é obter um nível mais profundo de compreensão de como as pessoas procuram em torno da Estrutura Multifunções, revelando perguntas e perguntas que eu não pensaria necessariamente fora da minha cabeça, e respondendo a estas perguntas em palavras super fáceis e digestivas, e para navegar o livro de uma forma simples.

Por isso, quando se trata de escrever este livro, assegurei-me de que está o mais otimizado e direcionado possível. Este propósito do livro está a ajudar as pessoas a compreender e a desenvolver os seus conhecimentos sobre a Estrutura Multifunções. Estou a tentar responder as perguntas das pessoas o mais de perto possível e a mostrar muito mais.

É uma forma fantástica e bonita de explorar questões e problemas que os povos têm e responder diretamente, e adicionar insights, validação e criatividade ao conteúdo do livro – até mesmo pitchs e propostas. O livro revela áreas ricas, menos aglomeradas e, por vezes, surpreendentes, de procura de investigação que eu não alcançaria de outra forma. Não há dúvida de que, espera-se que aumente o conhecimento da mente dos potenciais leitores, depois de ler o livro usando esta abordagem.

Apliquei uma abordagem única para tornar o conteúdo deste livro sempre fresco. Esta abordagem depende de ouvir as mentes das pessoas, utilizando as ferramentas de escuta de pesquisa. Esta abordagem ajudou-me a:

Conheça os leitores exatamente onde estão, para que eu possa criar conteúdo relevante que atinge um acorde e impulsiona mais compreensão ao tema.

Mantenha o meu dedo firmemente no pulso, para que eu possa obter atualizações quando as pessoas falam sobre esta tecnologia emergente de novas maneiras, e monitorizar as tendências ao longo do tempo.

Descobrir tesouros ocultos de perguntas precisa de respostas sobre a tecnologia emergente para descobrir insights inesperados e nichos ocultos que impulsionam a relevância do conteúdo e lhe dão uma vantagem vencedora.

Pare de perder tempo com a sensação de tripas e adivinhação sobre o conteúdo procurado pelos leitores e preencha o conteúdo do livro com o que as pessoas precisam e diga adeus às intermináveis ideias de conteúdo baseadas em especulações.

Tome decisões sólidas, e tome menos riscos, para conseguir lugares na primeira fila para o que as pessoas querem ler e querem saber - em tempo real - e usar dados de pesquisa para tomar decisões ousadas, sobre quais tópicos incluir e quais tópicos excluir.

Dinamize a minha produção de conteúdo para identificar ideias de conteúdo sem ter de analisar manualmente as opiniões individuais para poupar dias e até semanas de tempo.

É maravilhoso ajudar as pessoas a aumentar os seus conhecimentos de uma forma simples, respondendo apenas às suas perguntas.

Acho que a abordagem da escrita deste livro é única à medida que ele colide, e rastreia as questões importantes que os leitores fazem nos motores de busca.

Agradecimentos

Escrever um livro é mais difícil do que pensava e mais gratificante do que alguma vez poderia imaginar. Nada disto teria sido possível sem o trabalho concluído por investigadores de prestígio, e gostaria de reconhecer os seus esforços para aumentar o conhecimento do público sobre esta tecnologia emergente.

Dedicatória

Para os esclarecidos, aqueles que vêem as coisas de forma diferente, e querem que o mundo seja melhor. Podes discordar demasiado deles, e podes discutir ainda mais com eles, mas não podes ignorá-los, e não podes subestimá-los, porque mudam sempre as coisas... empurram a raça humana para a frente, e enquanto alguns podem vê-los como os loucos ou amadores, outros vêem génio e inovadores, porque aqueles que são iluminados o suficiente para pensar que podem mudar o mundo, são os que o fazem, e levam as pessoas à iluminação.

Epígrafe

O material multifunções é um material composto. A abordagem tradicional para o desenvolvimento de estruturas é abordar separadamente a função de carga e outros requisitos funcionais. Recentemente, porém, tem havido um interesse crescente no desenvolvimento de materiais e estruturas de suporte de carga que têm funções não-carregadas integrais, guiadas por descobertas recentes sobre como os sistemas biológicos multifuncionais funcionam.

Tabela de Conteúdos

Estrutura multifunções

Outros Livros do Autor

Série por The Author

Estrutura multifunções

Direitos autorais

Bónus

Prefácio

Introdução

Agradecimentos

Dedicatória

Epígrafe

Tabela de Conteúdos

Capítulo 1: Estrutura multifunções

Capítulo 2: Material composto

Capítulo 3: Material funcionalmente classificado

Capítulo 4: Resistência elétrica e condutividade

Capítulo 5: Condutividade térmica

Capítulo 6: Nanotubo de carbono

Capítulo 7: Sistema biológico

Capítulo 8: Biodegradação

Epílogo

Sobre o Autor

Brevemente

Apêndices: Tecnologias Emergentes em Cada Indústria

Capítulo 1: Estrutura multifunções

Um material composto é um material multifunções. A abordagem habitual para o desenvolvimento da estrutura é abordar separadamente o loadcarrying e outras necessidades funcionais. No entanto, descobertas recentes sobre o funcionamento dos sistemas biológicos multifuncionais têm desencadeado um interesse renovado no desenvolvimento de materiais e estruturas de suporte de carga com funcionalidades integradas não-carregadas.

Introdução

Tem sido difícil conseguir uma melhoria simultânea em numerosas funções estruturais com materiais estruturais convencionais, mas o aumento da utilização de materiais compósitos tem sido motivado, em parte, pela promessa de tais avanços. Funções mecânicas, elétricas e térmicas são exemplos de múltiplas funções. Os materiais da matriz de polímeros, que são tipicamente condutores fracos, são utilizados na maioria dos compósitos. A condutividade reforçada poderia ser conseguida, por exemplo, reforçando o composto com nanotubos de carbono.

Funções

Condutividade elétrica/térmica, deteção e atuação, colheita/armazenamento de energia, capacidades de auto-cura, escudo de IE, reciclagem e biodegradabilidade são apenas algumas das várias tarefas que podem ser realizadas. Consulte também materiais funcionalmente classificados, que são materiais compósitos em que a composição ou microestrutura é alterada localmente de modo a obter uma variação especificada nas propriedades do material local. Por outro lado, podem ser desenvolvidos materiais funcionalmente classificados para determinadas funções e aplicações.

Existem muitos usos, incluindo asas de aeronaves reconfiguráveis, painéis aerodinâmicos que mudam de forma para controlo de fluxos, escapes de motores de geometria variável, lâminas de turbina e configurações de turbina eólica a várias velocidades do vento. Sistemas microelectromecânicos (micro-interruptores), células mecânicas de memória, válvulas, micropúblicas, localização do painel de direção ajustável em células solares, e arquitetura criativa são exemplos de arquitetura inovadora (painéis de forma adaptativa para telhados e janelas), gadgets eletrónicos flexíveis e dobráveis, bem como ótica (espelhos de mudança de forma para foco ativo em sistemas óticos adaptativos)

{Fim capítulo 1}

References

A review of recent research on mechanics of multifunctional composite, Journal of Composite Structures 92 (2010) 2793–2810

Sensors and actuators based on carbon nanotubes and their composite J. Composites Science and Technology 68 (2008) 1227–1249

Challenges and opportunities in multifunctional nanocomposite structures for aerospace applications. MRS Bull 2007;32(4):324-34

O. Kolednik, Functionally Graded Materials, 2008 Archived 2010-08-20 at the Wayback Machine

Capítulo 2: Material composto

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Uma fibra de carbono preta (usada como componente de reforço) em comparação com um cabelo humano

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Os compósitos são criados combinando vários materiais para criar uma estrutura global com qualidades que diferem dos componentes individuais.

Um material composto (também chamado de material de composição ou encurtado para compósito, que é o nome comum) é um material que é produzido a partir de dois ou mais materiais constituintes. Estes materiais constituíram propriedades químicas ou físicas particularmente diferentes e são fundidos para criar um material com propriedades diferentes dos elementos individuais. Dentro da estrutura acabada, os elementos individuais permanecem separados e distintos, distinguindo os compósitos das misturas e das soluções sólidas.

Os materiais compósitos típicos incluem:

Betão armado e alvenaria

Madeira composta, como contraplacado

Plásticos reforçados, tais como polímero reforçado em fibra ou fibra de vidro

Compósitos de matriz cerâmica (cerâmica composta e matrizes metálicas)

Compósitos de matriz metálica

e outros materiais compósitos avançados

Existem várias razões pelas quais o material fresco pode ser preferido. Materiais menos dispendiosos, mais leves, mais fortes ou mais duráveis do que os materiais comuns são exemplos comuns.

Mais recentemente, os investigadores também começaram ativamente a incluir a deteção, atuação, computação e comunicação em compósitos, que são conhecidos como materiais robóticos.

Os materiais compósitos são geralmente utilizados para edifícios, pontes e estruturas como cascos de barco, painéis de piscina, carro de corrida, cabines de duche, banheiras, tanques de armazenamento, pias e bancadas de mármore de imitação e culturais. Estão também a ser cada vez mais utilizados em aplicações automóveis em geral.

Os exemplos mais avançados são usados em naves espaciais e aeronaves em condições adversas regularmente.

História

Os primeiros materiais compósitos foram desenvolvidos combinando palha e lama para formar tijolos para construção de edifícios. Pinturas de túmulos egípcios atestam a antiga prática de produzir tijolos.

Wattle e Daub é um dos materiais compósitos mais antigos, com mais de 6000 anos. O betão também é um material composto, e é usado mais do que qualquer outro material sintético no mundo. A partir de 2006, cerca de 7,5 mil milhões de metros