As ferramentas computacionais utilizadas em diferentes áreas de pesquisa têm como vantagem sobre análises e ensaios reais a possibilidade de analisar sistemas em diferentes condições de forma mais ágil e com menor consumo de tempo e recursos. A modelagem óptica de dispositivos fotovoltaicos é bastante difundida. Existem diferentes trabalhos na área, com diferentes escopos e graus de detalhamento, que permitem a análise e melhor compreensão das diferentes etapas da conversão da radiação em energia elétrica, expandindo as possibilidades de otimização. No presente trabalho foi desenvolvida, em uma etapa inicial, uma metodologia computacional para análise óptica de módulos fotovoltaicos, para então, em uma segunda etapa, serem realizados estudos do desempenho de diferentes materiais inseridos no conjunto de camadas que compõe os módulos, através da metodologia. O modelo óptico que embasa o método tem como foco os módulos de silício monocristalino. Esses módulos agregam de três a quatro camadas transparentes sobre as células fotovoltaicas. Ao incidir nesse conjunto de camadas radiação é submetida a diferentes eventos de extinção, como função do comprimento de onda da radiação e ângulo de incidência, que devem ser previstos em um modelo de forma a obter-se resultados válidos de transmissividade. A metodologia propõe a realização de uma análise aprofundada dos fenômenos ópticos que ocorrem mediante a incidência de radiação em um módulo fotovoltaico de modo a auxiliar na análise da adequação e desempenho de diferentes materiais ao sistema óptico formado. A otimização da transmissão de radiação em um módulo fotovoltaico tem uma influência direta e significativa sobre a eficiência de tais dispositivos, justificando sua importância. A validação do modelo foi realizada através da literatura, em partes, e apresentou coerência com os resultados de referência. Foram produzidos na segunda etapa estudos de desempenho de materiais ou propriedades isoladamente. No primeiro estudo foram analisados três materiais para aplicação como filme de passivação sobre a célula, sendo eles Si3N4, SiO2, e TiO2; o filme de Si3N4 apresentou o melhor desempenho. O segundo estudo, de avaliação da influência do índice de refração do encapsulante na transmissividade do sistema, demonstrou que a variação desse parâmetro tem muito pouca influência. No terceiro estudo foi analisado o potencial dos materiais PDMS e TiO2 como filmes anti-reflexo sobre vidro. O PDMS gerou melhores resultados de transmissividade. Por fim um estudo de desempenho de um conjunto de materiais frente à mudança do espectro incidente foi realizado. Foi utilizado até então o espectro de referência, que foi então comparado a um espectro médio de um dia de equinócio da cidade de Porto Alegre. O desempenho do sistema foi em torno de 3% inferior em incidência normal. / Computational tools raise the possibility of studying and understanding systems under different conditions in a faster and less resource and time consuming way. The optical modeling of photovoltaic devices is a very developed issue, and paperworks and projects in different scopes e levels of detail were produced, providing a better understanding of the different steps of converting light into electricity, expanding optimization possibilities. For this project a computational methodology was developed, as an initial step, for the optical assessment of the transmission of radiation in photovoltaic modules. In a second step, studies were performed using the method as a tool for analyzing the system formed by the layers covering the cells embedded in modules. The optical model describes monocristalline silicon modules, which are constituted by three to four layers covering the cell. Once it penetrates the set of layers, incident light suffers different extinction phenomena, which are predicted in this model in order to generate valid results. It’s a function of wavelength and incidence angle of the incoming radiation. The model presented aims to deeply analyse and understand the optical phenomena light undergoes through its way from the external environment to the interior of the cell, supporting the process of observing the performance and adequacy of different materials as the referred layers. Optimizing transmission of radiation in a photovoltaic device plays a main role in increasing the efficiency of the energy conversion process, which is why it’s so important. The model was validated by literature in parts, and showed coherence within reference results. Studies were produced in a second step of this work, using the method, concerning optical issues, for the thin film on top of the cell, the refractive index of the encapsulating material, and the optical effect of coating the outer glass surface. In the first study Si3N4, SiO2 and TiO2 were analyzed; the Si3N4 film produced the best results. The second study, concerning encapsulant’s refractive index, demonstrates this parameter has a very weak influence in the system’s transmission. The third one observed the performance of two materials, PDMS and TiO2, as AR coating,. The PDMS film produced a better effect. At last, the best performance set of layers was analyzed under a representative spectral distribution of an equinox day of the city of Porto Alegre, considering so far it was used the standard. The transmission suffered a slight decrease, around 3%.

O presente estudo trata de temas relacionados à seleção de materiais e ao design de produto frente às questões ambientais. Percebe-se atualmente a tendência de desenvolvimento de produtos insustentáveis, como é o caso dos multi-materiais. Apesar das vantagens técnicas, esses produtos são causadores de impactos ambientais negativos, já que apresentam dificuldades de reciclagem, decorrentes da complexidade na separação dos seus materiais. Na presente pesquisa discute-se, através de revisão bibliográfica e de estudos práticos, a necessidade de desenvolvimento de soluções a curto prazo para esse problema. O objetivo consiste em estudar a reciclagem de produtos multi-materiais, sem separação prévia, visando a utilização do material resultante em novas aplicações com valor agregado. O estudo divide-se em: (I) Revisão Bibliográfica, (II) Estudo Prático A e (III) Estudo Prático B. Na revisão bibliográfica apresenta-se o contexto teórico e científico a respeito dos temas centrais para posterior discussão dos resultados obtidos nas etapas práticas. O Estudo Prático A envolve a reciclagem de escovas de dente multi-materiais através de micronização. Posteriormente o material resultante foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura (MEV), teste de densidade, ensaio de tração e análise térmica dinâmico-mecânico (DMA). Apresentou-se ainda a seleção de potenciais áreas de aplicação para o novo material reciclado, por meio de Mapas de Propriedades de Materiais e teste de viabilidade da aplicação selecionada. No Estudo Prático B utilizam-se duas amostras com granulometrias distintas, para avaliar a influência do tamanho das partículas do material reciclado. Na etapa de caracterização, além dos ensaios conduzidos no Estudo A, realizou-se ainda distribuição granulométrica, ensaio de dureza, calorimetria exploratória diferencial (DSC) e análise termogravimétrica (TGA). Os resultados demonstraram a viabilidade técnica de se promover a reciclagem de escovas de dente multi-materiais por meio do processo de reciclagem mecânica tradicional sem separação prévia. O material reciclado apresentou potencial para ser utilizado na fabricação de laminado sintético para produção de calçados e componentes. Na avaliação da influência do tamanho das partículas, constatou-se que não houve influência significativa no material resultante. Destaca-se ainda como contribuição e tecnológica deste estudo a proposição de uma alternativa tecnicamente viável para a reciclagem de produtos teoricamente “não-recicláveis”, contribuindo com a redução da geração de resíduos sólidos. / This study deals with issues related to product design and material selection, facing the environmental issues. Developments in design and materials usage unleashed the tendency of developing unsustainable products, as the multi-materials. These products cause severe negative environmental impacts, since its recycling is difficulted by the complexity in separating the materials. In this context, it is argued, through literature review and practical studies, the need of developing short-term solutions to this problem. The objective is to study multi-material products recycling, without previous sorting, aiming the use of the resulting material in applications with added value. The research is divided in three parts: (I) Bibliographic Review, (II) Practical Study A and (III) Practical Study B. Bibliographic Review presents the scientific and theoretic context regarding the central themes for later discussion of the results obtained in the practical parts. Practical Study A involves the reprocessing of multi-material toothbrushes through micronization. Subsequently, the resulting material is characterized by scanning electron microscopy (SEM), density test, tensile test and dynamic mechanical analysis (DMA). It is also presented the selection of potential areas of application for the new recycled material through Materials Properties Charts and a viability test of the selected application. In Practical Study B, two samples of different particle sizes were used to evaluate the influence of the recycled material’s particle sizes. In the characterization stage, in addition to the tests conducted in Study A, granulometric distribution, hardness test, differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA) were also performed. The results demonstrated the technical feasibility of reprocessing multi-material toothbrushes through the traditional mechanical recycling process, without previous sorting. The recycled material presented potential for application in synthetic laminates for shoes and components production. Regarding the particles size influence, it was found that there was no significant influence in the resulted material. There is also the technological contribution which is the proposition of an alternative for the recycling of theoretically "non-recyclable" products, contributing to the reduction of solid waste generation.

As ferramentas computacionais utilizadas em diferentes áreas de pesquisa têm como vantagem sobre análises e ensaios reais a possibilidade de analisar sistemas em diferentes condições de forma mais ágil e com menor consumo de tempo e recursos. A modelagem óptica de dispositivos fotovoltaicos é bastante difundida. Existem diferentes trabalhos na área, com diferentes escopos e graus de detalhamento, que permitem a análise e melhor compreensão das diferentes etapas da conversão da radiação em energia elétrica, expandindo as possibilidades de otimização. No presente trabalho foi desenvolvida, em uma etapa inicial, uma metodologia computacional para análise óptica de módulos fotovoltaicos, para então, em uma segunda etapa, serem realizados estudos do desempenho de diferentes materiais inseridos no conjunto de camadas que compõe os módulos, através da metodologia. O modelo óptico que embasa o método tem como foco os módulos de silício monocristalino. Esses módulos agregam de três a quatro camadas transparentes sobre as células fotovoltaicas. Ao incidir nesse conjunto de camadas radiação é submetida a diferentes eventos de extinção, como função do comprimento de onda da radiação e ângulo de incidência, que devem ser previstos em um modelo de forma a obter-se resultados válidos de transmissividade. A metodologia propõe a realização de uma análise aprofundada dos fenômenos ópticos que ocorrem mediante a incidência de radiação em um módulo fotovoltaico de modo a auxiliar na análise da adequação e desempenho de diferentes materiais ao sistema óptico formado. A otimização da transmissão de radiação em um módulo fotovoltaico tem uma influência direta e significativa sobre a eficiência de tais dispositivos, justificando sua importância. A validação do modelo foi realizada através da literatura, em partes, e apresentou coerência com os resultados de referência. Foram produzidos na segunda etapa estudos de desempenho de materiais ou propriedades isoladamente. No primeiro estudo foram analisados três materiais para aplicação como filme de passivação sobre a célula, sendo eles Si3N4, SiO2, e TiO2; o filme de Si3N4 apresentou o melhor desempenho. O segundo estudo, de avaliação da influência do índice de refração do encapsulante na transmissividade do sistema, demonstrou que a variação desse parâmetro tem muito pouca influência. No terceiro estudo foi analisado o potencial dos materiais PDMS e TiO2 como filmes anti-reflexo sobre vidro. O PDMS gerou melhores resultados de transmissividade. Por fim um estudo de desempenho de um conjunto de materiais frente à mudança do espectro incidente foi realizado. Foi utilizado até então o espectro de referência, que foi então comparado a um espectro médio de um dia de equinócio da cidade de Porto Alegre. O desempenho do sistema foi em torno de 3% inferior em incidência normal. / Computational tools raise the possibility of studying and understanding systems under different conditions in a faster and less resource and time consuming way. The optical modeling of photovoltaic devices is a very developed issue, and paperworks and projects in different scopes e levels of detail were produced, providing a better understanding of the different steps of converting light into electricity, expanding optimization possibilities. For this project a computational methodology was developed, as an initial step, for the optical assessment of the transmission of radiation in photovoltaic modules. In a second step, studies were performed using the method as a tool for analyzing the system formed by the layers covering the cells embedded in modules. The optical model describes monocristalline silicon modules, which are constituted by three to four layers covering the cell. Once it penetrates the set of layers, incident light suffers different extinction phenomena, which are predicted in this model in order to generate valid results. It’s a function of wavelength and incidence angle of the incoming radiation. The model presented aims to deeply analyse and understand the optical phenomena light undergoes through its way from the external environment to the interior of the cell, supporting the process of observing the performance and adequacy of different materials as the referred layers. Optimizing transmission of radiation in a photovoltaic device plays a main role in increasing the efficiency of the energy conversion process, which is why it’s so important. The model was validated by literature in parts, and showed coherence within reference results. Studies were produced in a second step of this work, using the method, concerning optical issues, for the thin film on top of the cell, the refractive index of the encapsulating material, and the optical effect of coating the outer glass surface. In the first study Si3N4, SiO2 and TiO2 were analyzed; the Si3N4 film produced the best results. The second study, concerning encapsulant’s refractive index, demonstrates this parameter has a very weak influence in the system’s transmission. The third one observed the performance of two materials, PDMS and TiO2, as AR coating,. The PDMS film produced a better effect. At last, the best performance set of layers was analyzed under a representative spectral distribution of an equinox day of the city of Porto Alegre, considering so far it was used the standard. The transmission suffered a slight decrease, around 3%.

O interior automotivo, um produto que atualmente faz parte da vida da grande maioria dos habitantes do planeta, é projetado para favorecer a percepção de conforto, luxo, domínio e emoções agradáveis. No entanto deve-se questionar se é possível que os materiais aplicados nesses ambientes, como tecidos poliméricos, couro, espumas, vidros, podem influenciar o bem-estar dos passageiros do automóvel. Desta forma, a presente pesquisa visa avaliar, com o olhar do design para o bem-estar associado ao design de produto, quais as noções subjetivas de conforto, desconforto, emoções e bem-estar próprios das interações das pessoas com os materiais e componentes dos interiores automotivos. Para isso foram aplicados questionários qualitativos e quantitativos com um grupo de 200 estudantes universitários de engenharia, psicologia e design da cidade de Porto Alegre. Ainda foram medidas as distribuições de temperatura e pressão existentes na interface de um assento automotivo durante sua posição sentada, com o auxílio de sensores de medição de pressão e um termovisor infravermelho a fim de verificar a relação desses dados com as respostas obtidas nos questionários. Os participantes dessa pesquisa julgaram os interiores dos veículos populares como sendo limpos, de boa aparência, luxuosos e fáceis de dirigir, contribuindo para sua percepção de conforto. Por outro lado, foi observado um desconforto leve e baixa pressão no contato do corpo com os assentos. As emoções vividas nesses habitáculos foram consideradas como mais agradáveis do que desagradáveis, contudo os ocupantes dos veículos não acreditavam que isso contribuía para o seu bem-estar, mesmo quando julgaram suas vidas de moderadamente a muito satisfatórias durante a realização da pesquisa. Concluiu-se com os dados levantados, que o projeto de interiores de veículos populares apenas favorece o conforto, reduz o desconforto e contribui para emoções agradáveis porém não necessariamente, colabora para o bem-estar de seus ocupantes. Assim, para auxiliar os designers de ambientes reduzidos, foi sugerida uma proposta metodológica, como ferramenta de aplicação e avaliação em projeto das variáveis relacionadas ao conforto, desconforto, emoções e bem-estar. / The automotive interior, a product that is currently part of the life of the great majority of the inhabitants of the planet, is designed to foster the perception of comfort, luxury, domain and pleasant emotions. However one must question whether it is possible that the materials used in these environments, such as polymeric fabrics, leather, foam and glass can influence the well-being of drivers and passengers of these cars. Thus, this research aims to evaluate, with the look of the design for well-being associated with product design, which are subjective notions of comfort, discomfort, emotions and well-being of people during their own interactions with materials and components used in automotive interiors. With this aim, it was applied qualitative and quantitative questionnaires with a group of 200 university students from engineering, psychology and design of the city of Porto Alegre. Even it was measured pressure and temperature distributions existing at the interface of an automotive seat during the seated position with the aid of pressure measurement sensors and infrared imager in order to investigate the relationship of these data with the responses from the questionnaires. It was concluded that the participants of this study judged the interior of popular vehicles as clean, good-looking, luxurious, easy to drive, contributing to their perception of comfort. On the other hand, there was a mild discomfort and low pressure body contact with the seats. The emotions experienced in these cases were considered more pleasant than unpleasant, but the occupants did not believe that this contributed to their well-being, even when they thought their lives as moderately to very satisfactory during the research. It was concluded with the data collected that, the interior design of popular vehicles only favours comfort, reduces discomfort and contributes to pleasant emotions but not necessarily contributes to the well-being of its occupants. Therefore, to help designers of reduced environments, a methodology has been suggested as a tool for implementation and evaluation of design variables related to comfort, discomfort, emotions and well - being.

O interior automotivo, um produto que atualmente faz parte da vida da grande maioria dos habitantes do planeta, é projetado para favorecer a percepção de conforto, luxo, domínio e emoções agradáveis. No entanto deve-se questionar se é possível que os materiais aplicados nesses ambientes, como tecidos poliméricos, couro, espumas, vidros, podem influenciar o bem-estar dos passageiros do automóvel. Desta forma, a presente pesquisa visa avaliar, com o olhar do design para o bem-estar associado ao design de produto, quais as noções subjetivas de conforto, desconforto, emoções e bem-estar próprios das interações das pessoas com os materiais e componentes dos interiores automotivos. Para isso foram aplicados questionários qualitativos e quantitativos com um grupo de 200 estudantes universitários de engenharia, psicologia e design da cidade de Porto Alegre. Ainda foram medidas as distribuições de temperatura e pressão existentes na interface de um assento automotivo durante sua posição sentada, com o auxílio de sensores de medição de pressão e um termovisor infravermelho a fim de verificar a relação desses dados com as respostas obtidas nos questionários. Os participantes dessa pesquisa julgaram os interiores dos veículos populares como sendo limpos, de boa aparência, luxuosos e fáceis de dirigir, contribuindo para sua percepção de conforto. Por outro lado, foi observado um desconforto leve e baixa pressão no contato do corpo com os assentos. As emoções vividas nesses habitáculos foram consideradas como mais agradáveis do que desagradáveis, contudo os ocupantes dos veículos não acreditavam que isso contribuía para o seu bem-estar, mesmo quando julgaram suas vidas de moderadamente a muito satisfatórias durante a realização da pesquisa. Concluiu-se com os dados levantados, que o projeto de interiores de veículos populares apenas favorece o conforto, reduz o desconforto e contribui para emoções agradáveis porém não necessariamente, colabora para o bem-estar de seus ocupantes. Assim, para auxiliar os designers de ambientes reduzidos, foi sugerida uma proposta metodológica, como ferramenta de aplicação e avaliação em projeto das variáveis relacionadas ao conforto, desconforto, emoções e bem-estar. / The automotive interior, a product that is currently part of the life of the great majority of the inhabitants of the planet, is designed to foster the perception of comfort, luxury, domain and pleasant emotions. However one must question whether it is possible that the materials used in these environments, such as polymeric fabrics, leather, foam and glass can influence the well-being of drivers and passengers of these cars. Thus, this research aims to evaluate, with the look of the design for well-being associated with product design, which are subjective notions of comfort, discomfort, emotions and well-being of people during their own interactions with materials and components used in automotive interiors. With this aim, it was applied qualitative and quantitative questionnaires with a group of 200 university students from engineering, psychology and design of the city of Porto Alegre. Even it was measured pressure and temperature distributions existing at the interface of an automotive seat during the seated position with the aid of pressure measurement sensors and infrared imager in order to investigate the relationship of these data with the responses from the questionnaires. It was concluded that the participants of this study judged the interior of popular vehicles as clean, good-looking, luxurious, easy to drive, contributing to their perception of comfort. On the other hand, there was a mild discomfort and low pressure body contact with the seats. The emotions experienced in these cases were considered more pleasant than unpleasant, but the occupants did not believe that this contributed to their well-being, even when they thought their lives as moderately to very satisfactory during the research. It was concluded with the data collected that, the interior design of popular vehicles only favours comfort, reduces discomfort and contributes to pleasant emotions but not necessarily contributes to the well-being of its occupants. Therefore, to help designers of reduced environments, a methodology has been suggested as a tool for implementation and evaluation of design variables related to comfort, discomfort, emotions and well - being.

Under det senaste decenniet har fraktcykeln genomgått något av en återupplivning. Historiskt setthar fraktcykeln använts flitigt för leveranser av post och varor för att eventuellt fasas ut av denmoderna bilen. Med tanke på de miljöproblem som då uppstått till följd av människans beroende avbilen har det uppstått en efterfrågan för utsläppsfria fordon. Företag, städer och kommuner harinsett potentialen som dagens fraktcykel besitter för att lösa dessa problem. I kombination meddagens teknik har den kommersiella fraktcykeln utrustats med elmotor vilket möjliggör många nyaanvändningsområden för fraktcykeln. I arbetet har ett koncept av en cykeltaximodul för företaget ifråga tagits fram genom systematisk produktutveckling. Konceptets material har bestämts med hjälpav programmet CES EduPack och dess miljöpåverkan i form av en livscykelanalys har studeratsgenom funktionen EcoAudit i CES EduPack. Konceptet förverkligas genom en 3D-modellering iritningsprogrammet SolidWorks. / During the last decade, the freight bicycle has experienced sort of a revival. Historically, the freightbicycle has been used extensively for deliveries of mail and goods only to become replaced by themodern car. Considering the environmental problems that have come about as a result ofhumanity’s dependence on modern four-wheeled vehicles, a demand for emission-free vehicles hasrisen. Companies, cities and municipalities have realized the potential of the modern freight cycle tosolve these problems. In line with modern technology, commercial freight bicycle has been equippedwith an electric motor, which enables many new areas of applications for the freight bicycle, manyof which the freight bicycle can replace the car as the primary mode of transportation. Some of thepossible uses are delivery of goods in urban environment and metropolitan areas, bicycle cab andmobility service. In this study, a concept of a module for a bicycle taxi has been developed through asystematic product development process. The material for the concept is selected using CES EduPackwhere its environmental impact is also studied by the way of a life cycle analysis using the functionEcoAudit within the same program. The concept is brought to life by a 3D-model using SolidWorks.

I takt med att fossila resurser begränsas och allmänhetens krav på miljövänliga alternativ ökar, har utvecklingen av biobaserade plaster tagit fart. Nya framsteg i form av fler material, innovativa tillverkningsprocesser och förbättrade egenskaper har gjort att applikationsområdet nu sträcker sig från engångsartiklar med krav på nedbrytbarhet, till tekniska och ingenjörsmässiga applikationer. Syftet med arbetet var att undersöka möjligheterna för företaget Flaxta att använda biobaserade polymerer vid tillverkning av fotbollsbenskydd. Ett klassiskt fotbollsbenskydd består av ett hårdare yttre skal i termoplast tillsammans med en mjukare insida i skumplast. Målet var att identifiera biobaserade polymerer som kan ersätta de fossilbaserade polymerer som idag används vid tillverkning av benskydd för fotbollsspelare. Undersökningen av material utifrån begränsningar på biobaserat innehåll visade att det finns flera biobaserade termoplaster som är identiska med deras konventionella fossilbaserade varianter och direkt kan sättas in i befintliga produktionssystem. Dessa material har goda förutsättningar att ersätta de material som idag används i fotbollsbenskydd. Biobaserade termoplastisk polyuretan (TPU) och polyamid (PA 11) identifierades som de två mest lämpliga termoplasterna för att ersätta befintliga benskyddsmaterial. En övergång till biobaserad TPU skulle kunna minska koldioxidavtrycket vid primärproduktion med 36 % jämfört med fossilbaserad TPU. PA 11 är 100 % biobaserad och släpper ut betydligt mindre koldioxid i atmosfären vid primärproduktion jämfört med flera fossilbaserade polyamider. Undersökningen av biobaserade skummaterial resulterade i att etenvinylacetat (EVA) från företaget Braskem har potentialen att ersätta fossilbaserad EVA och polyuretan (PU) som idag används som mjukt energiabsorberande skummaterial i benskydd på marknaden.  Valet av material tillsammans med benskyddets geometri och design utgör benskyddets skyddande egenskaper. Därför krävs ytterligare tester och analyser av benskydd tillverkade i de biobaserade materialen för att säkerhetsställa att kraven på stötdämpningsförmåga uppnås. / In response to the reduction of fossil resources and increasing public demands for environmentally friendly alternatives, development of bio-based plastics have accelerated. New advancements in the form of more materials, innovative manufacturing processes and improved properties mean that the application area now extends from disposable products with the requirements of biodegradability to products for technical and engineering applications. The purpose of this work was to investigate if the company Flaxta could use bio-based polymers when developing shin guards for football players. A classic shin guard is made out of a thermoplastic outer shell together with a softer inner foam material. The aim was to identify bio-based polymers that could replace fossil-based polymers currently used when developing shin guards.   The study of bio-based materials showed that there are several thermoplastics that are similar to the petrochemical plastics and can be directly inserted into existing production systems. These materials have good potential to be used as environmentally friendly alternatives to the current materials in shin guards. Bio-based thermoplastic polyurethane (TPU) and polyamide (PA 11) were identified as the two most suitable thermoplastics to be used in shin guards. A transition to bio-based TPU could reduce the carbon footprint from primary production by 36% compared to fossil based TPU. PA 11 is 100% bio-based and emits significantly less carbon dioxide in the atmosphere during primary production compared to several fossil-based polyamides, therefore does not contribute as much to climate change. The study of bio-based foam materials showed that ethylene vinyl acetate (EVA) from the company Braskem had the potential to replace the fossil based EVA and polyurethane (PU) which is currently used as soft energy absorbing materials in shin guards on the market.   The choice of material together with the geometry and design make up the protective properties of shin guards. Therefore, further tests and analyzes of shin guards made out of the bio-based materials identified as potential replacements are required to ensure that the standards for shock absorptions are met. / <p>Betyg 2020-07-07</p>

Significativa porção das embarcações de pequeno e médio porte brasileiras é oriunda de estaleiros artesanais que têm sido questionados quanto à sua sustentabilidade econômica e ambiental, inclusive por meio de iniciativas que propõem a substituição de seus materiais e processos de fabricação tradicionais. O presente trabalho tem por objetivo colaborar para o incremento da sustentabilidade econômica e ambiental da Construção Naval Artesanal com o emprego sistemático da Seleção de Materiais & Design. Utilizou-se de pesquisa de campo para identificar os usos das embarcações, a origem e situação de artesãos e seus estaleiros e as mudanças em curso. Mapas de propriedades dos materiais foram elaborados para comparar diversas opções em materiais e processos de fabricação quanto ao desempenho mecânico e sustentabilidade econômica e ambiental. Destes, um conjunto de opções em materiais e processos de fabricação foi analisado em profundidade, no projeto estrutural e análise de embarcações à luz de normas e recomendações internacionais. Conclui-se que os construtores navais artesanais no litoral brasileiro já produzem embarcações robustas, seguras e eficientes; e que a simples substituição da construção tradicional de embarcações de pesca em madeira nativa, no litoral brasileiro, por laminados sólidos de resina poliéster reforçada com fibra de vidro não se justifica, quer seja em termos de desempenho estrutural, do ponto de vista econômico ou ambiental. A construção naval artesanal pode ser aperfeiçoada pela adoção de reforços longitudinais e anteparas estanques, pela melhoria da resistência do casco ao ataque de organismos marinhos perfuradores da madeira, bem como pela gradual introdução de novos materiais e processos como, por exemplo, compósitos do tipo sanduíche com núcleo de madeira. / Most of the Brazilian small and medium sized crafts are built by artisanal boatyards. However, there are doubts about such yards economic and environmental sustainability, and changes in their traditional materials and manufacturing processes are being proposed. The present work aims to collaborate to increase the economic and environmental sustainability of the artisanal boatbuilding through the systematic approach of Materials Selection & Design. Field research was conducted in order to identify the crafts uses, the shipwrights origin and situation, and the boatyards ongoing changes. Materials properties charts were built to compare available materials and manufacturing processes over its mechanical, economic and environmental sustainability performance. Therefore, some materials and manufacturing processes were in depth analyzed on the design of small working craft according to international standards and recommendations. Results shown that Brazilian craftsmen already design and build sound, safe and seaworthy vessels; and that simply adopting single skin laminate composite construction as a substitute for wood in the small fishing craft fleet can be less sustainable both from economical and environmental perspectives. Artisanal boatbuilding can be further improved through the use of longitudinal stringers and watertight bulkheads, the enhancement of the hull resistance against woodborers, as well as the gradual adoption of new materials and processes such as woodencored sandwich composites.

O futebol é o esporte mundial com maior quantidade de praticantes no mundo e suas normas são produzidas pela IFAB (Conselho da Associação Internacional de Futebol) e regulamentadas pela FIFA (Federação Internacional de Futebol Associado), sendo um esporte que gera milhões de reais em patrocínios e propaganda. A antropometria dos atletas praticantes pode variar muito, tanto em nível amador quanto profissional, apesar de estudos demonstrarem que atletas de mesma posição (atacantes, laterais, goleiros e outros), que desempenham a mesma função dentro do jogo, tem a tendência a apresentarem características semelhantes. No caso das caneleiras, esses atletas ainda utilizam, na grande maioria, equipamentos Standard, o que contribui para o elevado número de lesões que ocorrem anualmente com os jogadores de futebol, embora as técnicas de preparação física e testes de esforço tenham evoluído muito nos últimos anos. Em função disso, os equipamentos esportivos utilizados devem evoluir cada vez mais para diminuir a incidência de lesões, aumentando o conforto e a proteção aos atletas. Considerando que a caneleira é o único equipamento de proteção obrigatório exigido pela FIFA, a personalização deste produto se torna uma prática interessante. Nesse trabalho, a obtenção de caneleiras personalizadas ocorre de três maneiras distintas, por modelagem em gesso, digitalização e tomografia. Os resultados indicam que os três métodos são satisfatórios para a produção de uma caneleira personalizável, pois em todos foi possível obter a geometria da canela e reproduzi-la em polipropileno através da termoformagem, desenvolvendo assim um equipamento que se encaixa perfeitamente à canela do usuário. Cada método apresenta uma vantagem especifica frente aos outros, o molde feito em gesso é o método mais barato e fácil, a tomografia computadorizada poderia ser obtida previamente em analises ou previsões de lesões e o jogador poderia aproveitar a mesma para a criação da sua caneleira personalizada economizando tempo ao usuário e por ultimo a digitalização é o método mais preciso com a melhor repetibilidade. / Football is the sport worldwide with the largest number of practitioners in the world and its standards are produced by the IFAB (Council of International Football Association) and regulated by FIFA (Federation Internationale de Football Association), being a sport that generates millions of dollars in sponsorships and advertising. The athletes in the anthropometry can vary greatly, both at amateur and professional, despite studies showing that athletes from the same position (forwards, sides, goalkeepers and others) that perform the same function within the game, you tend to have characteristics similar. In the case of shin guards, these athletes are still using, in most cases, standard equipment, which contributes to the high number of injuries that occur each year with the football players, although the techniques of physical fitness and physical exhaustion tests have evolved in very recent years. As a result, the sports equipment used must evolve more and more to decrease the incidence of injuries, enhancing comfort and protection for athletes. Whereas the shin guard is the only required protective equipment required by FIFA, the customization of this product becomes an interesting practice. In this work, obtaining custom leggings will occur in three ways, by modeling plaster, and CT scan. The results indicate that the three methods are satisfactory for the production of a customizable shin guard, because in all it was possible to copy the geometry of shank and play it through the polypropylene in thermoforming, thus obtaining a device that perfectly fits the shank of the user. Each method has an advantage compared to the other specifies the plaster cast made the method is cheaper and easier, a CT scan could be obtained previously in analysis of injury and the player could use it to create your custom shinguard saving time to user and finally the scan is the most accurate method with the best repeatability.

Significativa porção das embarcações de pequeno e médio porte brasileiras é oriunda de estaleiros artesanais que têm sido questionados quanto à sua sustentabilidade econômica e ambiental, inclusive por meio de iniciativas que propõem a substituição de seus materiais e processos de fabricação tradicionais. O presente trabalho tem por objetivo colaborar para o incremento da sustentabilidade econômica e ambiental da Construção Naval Artesanal com o emprego sistemático da Seleção de Materiais & Design. Utilizou-se de pesquisa de campo para identificar os usos das embarcações, a origem e situação de artesãos e seus estaleiros e as mudanças em curso. Mapas de propriedades dos materiais foram elaborados para comparar diversas opções em materiais e processos de fabricação quanto ao desempenho mecânico e sustentabilidade econômica e ambiental. Destes, um conjunto de opções em materiais e processos de fabricação foi analisado em profundidade, no projeto estrutural e análise de embarcações à luz de normas e recomendações internacionais. Conclui-se que os construtores navais artesanais no litoral brasileiro já produzem embarcações robustas, seguras e eficientes; e que a simples substituição da construção tradicional de embarcações de pesca em madeira nativa, no litoral brasileiro, por laminados sólidos de resina poliéster reforçada com fibra de vidro não se justifica, quer seja em termos de desempenho estrutural, do ponto de vista econômico ou ambiental. A construção naval artesanal pode ser aperfeiçoada pela adoção de reforços longitudinais e anteparas estanques, pela melhoria da resistência do casco ao ataque de organismos marinhos perfuradores da madeira, bem como pela gradual introdução de novos materiais e processos como, por exemplo, compósitos do tipo sanduíche com núcleo de madeira. / Most of the Brazilian small and medium sized crafts are built by artisanal boatyards. However, there are doubts about such yards economic and environmental sustainability, and changes in their traditional materials and manufacturing processes are being proposed. The present work aims to collaborate to increase the economic and environmental sustainability of the artisanal boatbuilding through the systematic approach of Materials Selection & Design. Field research was conducted in order to identify the crafts uses, the shipwrights origin and situation, and the boatyards ongoing changes. Materials properties charts were built to compare available materials and manufacturing processes over its mechanical, economic and environmental sustainability performance. Therefore, some materials and manufacturing processes were in depth analyzed on the design of small working craft according to international standards and recommendations. Results shown that Brazilian craftsmen already design and build sound, safe and seaworthy vessels; and that simply adopting single skin laminate composite construction as a substitute for wood in the small fishing craft fleet can be less sustainable both from economical and environmental perspectives. Artisanal boatbuilding can be further improved through the use of longitudinal stringers and watertight bulkheads, the enhancement of the hull resistance against woodborers, as well as the gradual adoption of new materials and processes such as woodencored sandwich composites.