Flexão em vigas induzida por difusão de componentes químicos

Universidade Federal Fluminense
Escola de Engenharia
Departamento de Engenharia Mecânica (TEM)

Projeto de Pesquisa PIBIC/CNPq – Relatório:
Flexão em vigas induzida por difusão de componentes químicos

Proponente: Profa Angela Cristina Cardoso de Souza
SIAPE: 0327851

Aluna: Fernanda Tardin Moreno Martins
Matrícula: 107.51.027

NITERÓI
2010
1. INTRODUÇÃO

Nas últimas décadas, o grande interesse da Indústria Microeletrônica em microcomponentes resultou em um enorme avanço nas técnicas de fabricação de componentes microeletromecânicos, projetados para realizarem pelo menos movimentos unidimensionais na microescala. Em particular, o sucesso na fabricação de microcomponentes em balanço resultou em inúmeras aplicações desse tipo de estrutura.
As microvigas em balanço tem sido muito utilizadas em sistemas sob efeitos químicos e térmicos, como por exemplo, para detectar ínfimas concentrações de massa, para detectar a presença de biomoléculas, para medir variações de pH, e para medir tensões superficiais devido à absorção molecular, entre outros. E, em muitas dessas aplicações, os dados desejados (detectados por alguma técnica ótica) são obtidos através da deflexão da viga, provocada por tais efeitos físico-químicos.
O enfoque deste projeto é na deflexão da microviga, resultado da absorção de algum componente químico, o que resultaria no que denominamos de tensões químicas ou tensões induzidas por difusão.
Como o elemento químico mais relevante desse estudo é o hidrogênio, este projeto tem enorme importância nas indústrias que utilizam o aço carbono em larga escala, já que a presença de hidrogênio na estrutura de aços, mesmo em pequenas quantidades , pode provocar modificações de suas propriedades mecânicas. Os danos causados pela presença do hidrogênio atômico em solução sólida em materiais, oriundo dos processos de fabricação ou mesmo do seu uso em serviço, representam uma preocupação com a integridade mecânica desses sistemas. Em refinarias de