O LED&MAT é um laboratório de ciência e engenharia de materiais focado em sustentabilidade e engenharia de superfícies. Desenvolve soluções como revestimentos de baixo atrito, nanomateriais isolantes e impressão 3D para otimizar a eficiência e produtividade em diversos setores.
Engenharia de Superfícies
O LED&MAT é um laboratório especializado no desenvolvimento, implementação, produção e caracterização de revestimentos finos por meio de um processo conhecido como pulverização catódica. Esses revestimentos podem ser aplicados a vários componentes e materiais para aumentar a sua funcionalidade, qualidade e desempenho, principalmente em ambientes exigentes. Trabalhamos em parceria com várias indústrias para oferecer revestimentos protetores e superfícies funcionais para uma ampla gama de setores, incluindo ferramentas e moldes, transporte, energia, tecnologia médica, aeroespacial, têxtil e agricultura.
Tipologia de aplicações e revestimentos:
No Led&Mat desenvolvemos revestimentos multifuncionais que vão além da simples proteção das superfícies de componentes. Os nossos revestimentos protegem contra o desgaste, mas também podem fornecer informações sobre a temperatura de funcionamento de um processo em tempo real. Embora a aplicação típica destes revestimentos seja para a medição da temperatura na aresta de ferramentas de corte, o potencial de aplicação destes sistemas estende-se a vários setores industriais, e para uma vasta gama de necessidades, desde a monitorização até ao controlo de qualidade.
Para aplicação destes materiais responsivos, o laboratório tem capacidade para:
Entre em contacto connosco para descobrir como os nossos revestimentos podem otimizar e inovar os seus processos industriais.
Vamos impulsionar a eficiência e a produtividade da sua empresa em conjunto?
A proteção anti-corrosão e anti-oxidação dos filmes finos produzidos por PVD oferecem uma série de vantagens significativas., devido à formação de uma barreira física entre o substrato (peça a revestir) em ambientes agressivos, impedindo que agentes oxidantes ou produtos corrosivos, entrem em contato com a superfície do material base. Revestimentos cerâmicos, como nitretos e carbonetos, são exemplos da excelente combinação entre a resistência à corrosão/oxidação, a elevada dureza e a boa resistência ao desgaste, o que confere a estes revestimentos excelente desempenho em aplicações sujeitos a abrasão. Estas características fazem deste tipo de filmes finos uma escolha popular para uma ampla gama de setores industriais, incluindo o ramo automóvel, o aeroespacial, as ferramentas de corte, industria dos moldes, entre outros, em que é essencial garantir a integridade e a durabilidade dos produtos. Neste âmbito, o laboratório tem capacidade para:
Desenvolvemos revestimentos auto-lubrificantes que reduzem o atrito, desenvolvidos por pulverização catódica. As soluções que desenvolvemos são principalmente revestimentos à base de carbono, como o carbono tipo diamante (DLC), dopado com elementos como Ti, W, Si, Cr. Além disso, também desenvolvemos revestimentos nanocompostos que contêm dicalcogenetos de metais de transição (TMD) como WS2, MoS2 e MoSe2 e carbono. As aplicações em que podem ser utilizados incluem: indústria automóvel, indústria de moldagem e indústria aeroespacial. Os revestimentos podem ser utilizados para aplicações que incluem deslizamento a seco, bem como contactos lubrificados com líquidos. Para aplicação destes materiais o laboratório tem capacidade para:
O desenvolvimento de têxteis técnicos, por modificação superficial através da aplicação de filmes finos, é outra valência do LED&MAT. Os filmes finos que desenvolvemos conferem aos tecidos funcionalidades como proteção contra agentes patogénicos e repelência à água. Esta funcionalização dos têxteis assume extrema importância em ambientes de cuidados de saúde, onde ocorre uma elevada proliferação de microrganismos.
O LED&MAT possui conhecimento e recursos para:
Os filmes finos podem ser aplicados em diversos tipos de tecidos (algodão, jersey, tecido/não tecido, …)
O LED&MAT é dotado de equipamentos que permitem a modificação de superfícies (metálicas ou poliméricas) para implantes e dispositivos médicos. A funcionalização de superfícies, permite a modificação das propriedades físicas, morfológicas e químicas das superfícies de modo a melhorar as suas propriedades, garantindo biocompatibilidade, capacidade antimicrobiana, regeneradora, ou de osteointegração do produto final. Por outro lado, O LED&MAT têm competências para o fabrico de superfícies multifuncionais, sendo a atividade antibacteriana/antibioufouling (para ambientes marinhos ou estruturas arquitetonicas expostas ao ambientre) umas das caraterísticas obtidas.
Para a biofuncionalização de superfícies, o laboratório tem capacidade para:
Sustentabilidade
O Grupo de Energia, Sustentabilidade e Materiais reúne competências no desenvolvimento de materiais, na eficiência energética, na avaliação do desempenho ambiental e na economia circular, com uma abordagem orientada para a inovação e para a transição sustentável. A atividade desenvolvida integra formulação, processamento e caracterização de materiais, valorização de recursos renováveis, reaproveitamento de resíduos e subprodutos e avaliação ambiental de produtos, serviços e sistemas, promovendo soluções mais eficientes, circulares e sustentáveis.
As áreas de trabalho abrangem diferentes contextos de aplicação e setores de atividade, com particular incidência na eficiência térmica e energética, na valorização de matérias-primas de origem renovável e secundária, no desenvolvimento e ecodesign de materiais e na conceção de estratégias circulares para produtos, serviços e modelos de negócio. Esta abordagem integrada permite responder aos desafios da descarbonização, da utilização eficiente de recursos e da melhoria do desempenho ambiental, económico e social das soluções desenvolvidas.
A eficiência térmica centra-se no desenvolvimento e na avaliação de materiais e soluções que contribuam para melhorar o desempenho energético, a gestão térmica, a inércia térmica e o conforto higrotérmico em diferentes contextos de aplicação. Esta atividade abrange materiais de isolamento térmico, soluções com capacidade de armazenamento de energia térmica e abordagens que favorecem a estabilidade das condições de temperatura e humidade. A investigação desenvolvida incide sobre uma ampla variedade de materiais, incluindo soluções convencionais, como lãs minerais e de vidro, espumas poliméricas (PU, XPS e EPS), espumas cerâmicas, espumas de vidro, perlites e cortiça, bem como materiais de origem natural, como fibras de cânhamo. Inclui ainda materiais avançados de elevado desempenho, como painéis de isolamento a vácuo (VIPs), aerogéis e materiais de mudança de fase (PCMs), com elevado potencial para otimizar o comportamento térmico de materiais e sistemas.
A eficiência energética abrange o estudo e a caracterização de soluções inovadoras para o reaproveitamento de baterias de iões de lítio provenientes de veículos elétricos em fim de primeira vida, promovendo a sua utilização em aplicações de armazenamento e gestão inteligente de energia elétrica. Esta atividade incide, em particular, na integração de baterias de segunda vida (second life) em sistemas aplicados a edifícios, contribuindo para uma utilização mais eficiente dos recursos energéticos e para a valorização de tecnologias associadas à transição energética. O trabalho desenvolvido inclui a caracterização do desempenho, do estado de saúde e da adequabilidade de baterias second life, com vista a determinar o seu potencial para reutilização em novas aplicações ou, quando tal não se revele viável, para encaminhamento adequado para reciclagem. Desta forma, esta área articula eficiência energética, armazenamento de energia e economia circular, promovendo soluções mais sustentáveis para a gestão de sistemas eletroquímicos.
A promoção de recursos renováveis assenta no desenvolvimento de soluções eficientes baseadas em matérias-primas de origem natural, valorizadas através de tecnologias avançadas de processamento e de ensaios de caracterização de materiais. Esta atividade procura potenciar o uso sustentável de recursos renováveis, combinando inovação material, desempenho funcional e redução do impacto ambiental.
O trabalho desenvolvido abrange diferentes setores e fileiras, incluindo a construção, o habitat, a indústria alimentar, o papel, as tintas, a madeira e os transportes. Ao favorecer a valorização de matérias-primas naturais e a sua integração em novas soluções e aplicações, esta área contribui para a economia circular, para a descarbonização e para a transição para modelos de produção mais sustentáveis.
A valorização de resíduos e subprodutos centra-se no desenvolvimento de soluções que permitam transformar materiais descartados em matérias-primas de elevado valor acrescentado, através de processos de reciclagem, reutilização e incorporação em novas soluções industriais. Esta atividade recorre a tecnologias avançadas de processamento e a ensaios de caracterização de materiais, com o objetivo de promover uma utilização mais eficiente dos recursos e reduzir o impacto ambiental associado à geração de resíduos.
O trabalho desenvolvido abrange múltiplas cadeias produtivas e setores de atividade, com destaque para a reciclagem de painéis fotovoltaicos e para o desenvolvimento de soluções de recuperação e descontaminação ambiental de óleos de diferentes origens. Ao promover a reintegração de resíduos e subprodutos em novos ciclos de valor, esta área contribui para a economia circular, para a descarbonização e para modelos de produção mais sustentáveis.
O desempenho ambiental centra-se na avaliação e monitorização dos impactos associados a produtos, serviços e sistemas, apoiando a transição para modelos mais sustentáveis e alinhados com os princípios da economia circular. Neste âmbito, a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) assume-se como uma metodologia de referência para quantificar e analisar impactos e benefícios ambientais ao longo de todo o ciclo de vida, permitindo avaliar, de forma robusta, o efeito real de estratégias de melhoria ambiental.
Esta atividade integra, de forma articulada, metodologias como a Avaliação do Ciclo de Vida (LCA), a Avaliação do Custo do Ciclo de Vida (LCC), a Avaliação Social do Ciclo de Vida (S-LCA) e o desenvolvimento de Passaportes Digitais de Produto (DPPs), permitindo uma análise mais abrangente do desempenho ambiental, económico, social e informacional de produtos e sistemas. Inclui ainda abordagens orientadas para o circular by design e para o Safe and Sustainable by Design (SSbD), reforçando a integração de critérios de circularidade, segurança e sustentabilidade desde as fases iniciais de conceção e desenvolvimento.
Esta área centra-se na análise, conceção e desenvolvimento de estratégias e modelos de negócio circulares, apoiando empresas e organizações na identificação de oportunidades para reconfigurar cadeias de valor, prolongar o valor dos recursos e reduzir resíduos e emissões. A abordagem adotada vai além do produto, considerando de forma integrada o modelo de negócio e o ecossistema em que este se insere, incluindo os diferentes atores envolvidos na produção, distribuição, utilização e valorização de produtos e serviços.
Este trabalho pode também ser desenvolvido sob a forma de workshops hands-on dirigidos às empresas, promovendo dinâmicas de diagnóstico, brainstorming e cocriação orientadas para a transformação de modelos lineares em soluções circulares mais eficientes, resilientes e sustentáveis. Desta forma, contribui para reforçar a competitividade das organizações, melhorar o desempenho ambiental das suas atividades e estimular inovação articulada entre empresas, parceiros e setores de atividade.
Esta área centra-se no desenvolvimento de materiais e formulações ajustadas a requisitos funcionais específicos, integrando critérios de desempenho, sustentabilidade e adequação à aplicação final. O trabalho desenvolvido inclui a seleção e combinação de matérias-primas, a incorporação de materiais de origem secundária e a otimização de propriedades em função dos contextos de utilização e dos objetivos de ecodesign. Esta atividade permite conceber soluções materiais mais eficientes e sustentáveis, promovendo a redução do impacto ambiental desde a fase de desenvolvimento. Entre as abordagens consideradas inclui-se a valorização de resíduos de construção e demolição (RCD) e de resíduos industriais, integrados em novas formulações e soluções materiais que conciliam desempenho técnico, eficiência no uso de recursos e inovação orientada para a circularidade.
Fabrico Avançado
O LED&MAT dispõe de uma série valências diferenciadas no âmbito do Fabrico Avançado que conjugam áreas como a Engenharia Mecânica e de Materiais, design e conceção de produto e ainda a digitalização.
Aceitamos desafios das mais diversas entidades e provenientes de diferentes sectores de atividades, que procuram impulsionar a sua inovação através de materiais diferenciados, de produtos/processos de fabrico customizados, incluindo validações em contexto real de trabalho.
A nossa ampla capacidade interna no que concerne a técnicas de #caracterização de materiais é também uma caraterística que nos diferencia, pois são ferramentas essenciais ao acompanhamento e desenvolvimento de qualquer material ou processo.
A nossa competência no domínio da Engenharia dos Materiais é diversificada e abrange os principais desafios da atualidade nesta temática.
Destacamos as seguintes áreas :
Os nossos feedstocks são um sistema multimaterial que preconiza a mistura de diferentes materiais orgânicos e/ou inorgânicos, de propriedades físicas e químicas diferenciadas entre si. Para além dos materiais virgens (ex. pós metálicos ou cerâmicos), esta abordagem permite também incorporar materiais recuperados de resíduos de outros processos/produtos.
As aplicações são vastas, desde o fabrico de peças metálicas/cerâmicas/compósitas para soluções funcionais/estruturais nas indústrias médica, aeroespacial e automóvel, até a componentes para o sector metalomecânico e à construção de edifícios por fabricação aditiva robotizada.
A nossa capacidade interna instalada dota-nos de uma flexibilidade que nos permite dar resposta a desafios de diferentes setores de atividade, onde destacamos:
Os nossos vastos recursos internos na #caracterização de materiais revelam-se uma mais valia nesta temática. Permitem-nos estudar e refinar parâmetros associados a diversas variáveis do processo de fabrico, como é o caso dos ciclos térmicos de debinding e sinterização aplicados às peças produzidas mediante feedstocks metálicos/cerâmicos.
A nossa área de atuação estende-se também numa vertente de testes e validações de ideias, conceitos ou tecnologias de forma a estudar a sua viabilidade que justifiquem investimentos para a escala industrial.
Destacamos os seguintes tópicos:
Na área da digitalização aplicada aos processos e produtos, temos a capacidade de realizar aquisições geométricas de um objeto físico afim de obter um modelo digital.
Realizamos o processamento dos modelos digitais através de softwares especializados, com as mais diversas finalidades:
Temos a capacidade de efetuar aquisições geométricas em modelos físicos de menores dimensões através de um sistema de microscopia com variação de focagem, mas também de objetos de grandes dimensões (superiores a 1 m) onde se destaca a portabilidade do equipamento.