The LED&MAT é um laboratório de ciência e engenharia de materiais focado em sustentabilidade and engenharia de superfícies. Desenvolve soluções como revestimentos de baixo atrito, nanomateriais isolantes e impressão 3D para otimizar a eficiência e produtividade em diversos setores.
Surface Engineering
LED&MAT is a laboratory specialising in the development, implementation, production and characterisation of thin coatings using a process known as cathodic spraying. These coatings can be applied to various components and materials to increase their functionality, quality and performance, especially in demanding environments. We work in partnership with various industries to offer protective coatings and functional surfaces for a wide range of sectors, including tools and moulds, transport, energy, medical technology, aerospace, textiles and agriculture.
Types of applications and coatings:
At Led&Mat, we develop multifunctional coatings that go beyond simply protecting component surfaces. Our coatings protect against wear but can also provide real-time information about a process's operating temperature. Although the typical application of these coatings is to measure the temperature at the cutting edge of cutting tools, the potential applications of these systems extend to various industrial sectors and a wide range of needs, from monitoring to quality control.
For the application of these responsive materials, the laboratory has the capacity to:
Contact us to discover how our coatings can optimise and innovate your industrial processes.
Shall we boost your company's efficiency and productivity together?
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:
Sustainability
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.
Advanced Manufacturing
The 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.