Projeto de compósito sustentável: uma metaestrutura treliçada feita de materiais de base biológica
metaestrutura; treliça; treliça; bambu; viga; estrutura sanduíche; polímero de base biológica
A primeira parte investiga as propriedades físicas e mecânicas de hastes compostas naturais extraídas da seção proximal do bambu gigante (Dendrocalamus asper), empregando uma abordagem estatística de Design de Experimento (DOE). Um design fatorial completo examina a influência das posições longitudinais (base, meio, topo) e radiais (internas, externas) dentro dos colmos de bambu em propriedades-chave sob uma gama de configurações de carga, abrangendo tração, compressão e impacto Charpy. As descobertas fornecem insights críticos sobre o comportamento multiescala do bambu gigante, permitindo sua integração em aplicações estruturais baseadas em hastes.
A segunda parte se concentra no design, fabricação e teste de uma célula treliçada de metaestrutura inovadora,
construída a partir de hastes de bambu e juntas poliméricas bifásicas de base vegetal derivadas de óleo de soja e
mamona. Essas células exibem metacomportamento, girando sob compressão para aumentar a absorção de energia, e são montadas modularmente em vigas treliçadas. O desempenho estrutural é validado experimentalmente sob compressão e flexão de quatro pontos, com modelos de análise de elementos finitos (FEA) confirmando o comportamento elástico. Os materiais leves e renováveis demonstram resistência e absorção de energia excepcionais, abrindo caminho para sua aplicação em setores que vão da construção civil à engenharia aeroespacial.