Gustavo Nalon ingressou na UFJF em 2025, como professor efetivo do Departamento de Mecânica Aplicada e Computacional e assumiu recentemente a coordenação do Laboratório de Resistência dos Materiais (Foto: Carolina de Paula)
O professor da Faculdade de Engenharia da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) Gustavo Henrique Nalon ganhou o Prêmio Capes de Tese, divulgado no último dia 29 de agosto pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes). O trabalho “Self-sensing concrete blocks and mortar joints for health monitoring of structural masonry before and after exposure to high temperatures” foi defendido pelo professor em 2024 no Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PPGEC) da Universidade Federal de Viçosa (UFV).
Desenvolvida no PPGEC da UFV, a pesquisa foi fruto de um trabalho colaborativo e interdisciplinar que envolveu o Departamento de Engenharia Civil e o Departamento de Física da instituição de Viçosa, além do Departamento de Estruturas da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). “Essa integração entre diferentes campos do conhecimento possibilitou unir engenharia estrutural, ciência dos materiais e física aplicada em um mesmo projeto”, afirma Gustavo. O estudo gerou ainda oito artigos publicados em periódicos de alto impacto entre 2022 e 2024, e foi apoiado com financiamento pela Capes.
Gustavo ingressou na UFJF em 2025, como professor efetivo do Departamento de Mecânica Aplicada e Computacional, logo após a conclusão de seu doutorado. “Desde então, tenho compartilhado com os alunos da Faculdade de Engenharia os conhecimentos adquiridos durante a pesquisa, nas disciplinas de Resistência dos Materiais e Laboratório de Resistência dos Materiais”, conta. Além disso, ele assumiu recentemente a coordenação do Laboratório de Resistência dos Materiais (LRM) da UFJF, junto ao Prof. Rodolfo Palhares, do Departamento de Estruturas. “Nesse espaço, pretendo dar continuidade à linha de pesquisa sobre o comportamento eletromecânico de estruturas civis autossensoras”, afirma.
Concretos inteligentes
O estudo propõe o uso, na construção civil, de blocos vazados de concreto e juntas de alvenaria estrutural nanomodificados – materiais cimentícios inteligentes conhecidos como “concretos autossensores” – capazes de automonitorar tensões, deformações e danos, antes e depois da exposição a temperaturas típicas de situações de incêndio e de processos de reidratação pós-incêndio. “Esses componentes especiais contêm nanopartículas condutivas de carbon black dispersas em seu interior, de modo que são capazes de apresentar variações de resistividade elétrica correlacionadas ao seu comportamento mecânico”, descreve Gustavo. “Consequentemente, a estrutura de alvenaria não apenas resiste ao carregamento atuante, mas também funciona como um elemento sensor para detecção em tempo real de tensões, deformações e danos estruturais”, diz.
O professor explica que muitas estruturas estão sujeitas a estados de deterioração acelerada como manutenção insuficiente, exposição a condições severas de uso ou exposição a eventos extremos – como incêndios. Os sistemas tradicionais de monitoramento da integridade estrutural (SHM, do inglês Structural Health Monitoring) enfrentam limitações relacionadas ao elevado custo e à limitada durabilidade e robustez, além de restrições de escalabilidade. “Esses cenários exigem o desenvolvimento de tecnologias escaláveis para avaliar o desempenho mecânico residual das construções e para garantir a segurança dos usuários”, acrescenta.
Gustavo conta que os resultados obtidos na tese embasam a proposição de uma solução eficaz, reprodutível e de menor custo para monitoramento do comportamento mecânico de estruturas de alvenaria, integrando a Nanociência à Engenharia de Estruturas para criação de construções inteligentes. “Os novos componentes podem ajudar a garantir a segurança de estruturas de alvenaria empregadas em edificações, pontes, muros de arrimo e reservatórios, viabilizando a detecção precoce de danos estruturais e reduzindo riscos de acidentes”, prevê o pesquisador.
No aspecto econômico, a tecnologia reduz os custos de implementação e manutenção dos sistemas tradicionais de monitoramento de estruturas, tornando-os mais escaláveis e robustos. O uso de nanopartículas de carbon black, de menor custo em comparação a outros tipos de adições condutivas, possibilita a fabricação de sensores acessíveis que prolongam a vida útil das estruturas, minimizando gastos com reparos e substituição de elementos degradados. Do ponto de vista ambiental, o benefício é a possibilidade de reabilitar estruturas comprometidas pelo uso comum ou por exposição a elevadas temperaturas, reduzindo a necessidade de demolições e de reconstruções, o que diminui o uso de recursos naturais e energia.
Reconhecimento
O Prêmio Capes de Tese reconhece os melhores trabalhos de conclusão de doutorado defendidos no Brasil no ano anterior ao da cerimônia, nas áreas de avaliação definidas pela Capes/MEC e que fazem parte do Sistema Nacional de Pós-Graduação (SNPG). A avaliação considera a originalidade, relevância para o desenvolvimento científico, tecnológico, cultural e social, metodologia utilizada, qualidade da redação, organização do texto e qualidade e quantidade de publicações decorrentes da tese. A solenidade de entrega da premiação ocorre em dezembro.