Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais e Nanotecnologia

Escola de Engenharia Campus Higienópolis

Compartilhe nas Redes Sociais

Laboratórios

Laboratórios

Os laboratórios que dão apoio aos trabalhos em andamento no PPGEMN dividem-se, portanto, entre os da Escola de Engenharia e os do MackGraphe. A infraestrutura de todos eles está detalhada em suas páginas na PNIPE – Plataforma Nacional de Infraestrutura de Pesquisa, do MCTI, cujo links são dados abaixo. 

Toda a infraestrutura laboratorial, tanto do MackGraphe, quanto da Escola de Engenharia, está disponível a toda a comunidade acadêmico-científica, interna e externa à UPM, através das políticas de laboratórios multiusuários do Mackenzie (https://www.mackenzie.br/mack-laboratorios-multiusuarios/home).

LPCM

Complexo de laboratórios, da Escola de Engenharia, que abrange as 3 grandes áreas da Engenharia de Materiais – materiais metálicos, cerâmicos e poliméricos. É dividido nos seguintes laboratórios específicos:

Lab. de Caracterização de Materiais;
Lab. de Processamento de Materiais Poliméricos;
Lab. de Técnicas de Superfície;
Lab. de Técnicas de Raios X;
Espaço ZwickRoell – Mackenzie;
Espaço Netzsch-Mackenzie;
Lab. de Processamento de Materiais Cerâmicos;
Lab. de Fundição.
 

Tem como objetivo a caracterização de materiais poliméricos, cerâmicos, metálicos e compósitos. Equipamentos principais:

  • Microdurômetro Dinâmico Digital Ultra (Shimadzu DUH-211S);
  • UV-VIS (Shimadzu, UV-2600);
  • Liofilizador (Terroni série LS);
  • Equipamento para determinação de Potencial Zeta e análise de tamanho de partículas por DLS (Anton Paar, Litesizer 500);
  • Dynamic Mechanical Analyzer (Perkin Elmer, DMA 8000);
  • Metalizador Sputter Coater (Baltec, SCD050);
  • Microscópio Eletrônico de Varredura (JEOL, JSM-6510);
  • Máquina de Ensaio de Impacto com acessório para testes a baixas temperaturas – até -60ºC) (Tinius Olsen, IT 504);
  • Câmara de Envelhecimento Acelerado (Q-Lab, QUV/spray);
  • Conjuntos de Viscosímetros Shott;
  • Absorção Atômica (Varian, AA1275);
  • Deflexão Térmica (HDT e VICAT) (Tinius Olsen, HD94/398);
  • Durômetro SUSSEN (15 a 250 kg) (Testor, HRB e HRC);
  • Máquina Universal de Ensaios (Zwick Roell);
  • Máquina de Impacto Digital (Tinius Olsen, 892);
  • Cortadeira de Precisão, 50 – 1500 rpm (Pace Technologies, Pico 155);
  • Forno Tubular Horizontal (EDG, EDG10P-S); 
  • Microscópio Óptico (Olympus, BX60M).
     

Tem como objetivo o processamento de materiais poliméricos termoplásticos e seus compósitos. Principais equipamentos:

  • Calandra (Mecanoplast, C400-3);
  • Máquina de Termo-formagem (Brawel, VF BPP 30x36);
  • Banbury (Misturador fechado);
  • Aglutinadora (KIE, AK40);
  • Injetora Termoplástica (ROMI Primax, 65R);
  • Banho Termostatizado (FANEM);
  • Reator (Metler Toledo, Labmax).
  • Reômetro (Haake, Reodrive 5000).
     

Destinado aos estudos relacionados à superfície dos materiais, corrosão, deposição de filmes finos e modificação de superfícies com plasma. Principais equipamentos:

  • Microscratch e Microindentador (Anton Paar MCT³);
  • Forno Tubular de alta temperatura, com atmosfera.
     

Congrega equipamentos de caracterização baseados em raios X. Principais equipamentos:

  • Difratômetro de Raio X (Rigaku);
  • Fluorescência de Raios-X (Oxford X-SUPREME 800).
     

Inaugurado em 2022, este laboratório é resultado de um acordo de cooperação e investimento conjunto entre a UPM e a empresa alemã ZwickRoell, destinando-se ao ensino, pesquisa, prestação de serviços e demais atividades desenvolvidas em conjunto com empresas parceiras e comunidade. Principais equipamentos:

  • Máquina Eletromecânica de Ensaio de Fluência (Zwick Roell, Kappa 10DS); 
  • Máquina Universal de Ensaios (Zwick Roell);
  • Equipamento de ensaio de fluidez Aflow (Propriedade ZwickRoell – Comodato);
  • Microdurômetro DuraScan 80 (Propriedade ZwickRoell – Comodato);
  • Durômetro Rockwell ZHR Indentec (Propriedade ZwickRoell – Comodato);
  • Durômetro Shore D (Propriedade ZwickRoell – Comodato).
     

Inaugurado em 2024 como resultado da cooperação e investimento conjunto entre a UPM e a empresa alemã Netzsch. Destina-se ao ensino, pesquisa, prestação de serviços e demais atividades desenvolvidas em conjunto com empresas parceiras e comunidade. Principais equipamentos:

  • Análise Térmica (Netzsch STA 409);
  • Análise térmica (Netzsch DSC Carilis 300) (Propriedade Netzsch – Comodato);
  • Análise Térmica Dinâmico-mecânica (Netzsch DMA 242E Artemis) (Propriedade Netzsch – Comodato);
  • Dilatômetro (Netzsch DIL 402 Expedis Classic) (Propriedade Netzsch – Comodato);
  • Reômetro Oscilatório (Netzsch Kinexus pro) (Propriedade Netzsch – Comodato).
     

Destina-se as operações envolvendo prensagem, extrusão e colagem, possuindo também fornos de temperaturas médias (até 1200°C) e elevadas (até 1700°C). Principais equipamentos:

  • Extrusora (Verdés, BR 051);
  • Estufa (Fanem, 315 SE);
  • Filtro Prensa (Rexroth);
  • Forno tipo Mufla (1200ºC) Digital Programável;
  • Forno LF1700°C - Fabricante Jung;
  • Gira Potes (Gardelin, 4162).
     

Tem como objetivo o tratamento térmico de materiais metálicos e processos envolvendo operações de fundição, assim como projeto, dimensionamento e execução de moldes para fundição em areia. Principais equipamentos:

  • 2 Fornos de Tratamento Térmico, Temperatura até 1300°C (Brasimet);
  • Forno de fundição para cadinhos, com painel de comando (Inductotherm);
  • Carcaça centrífuga para obtenção de tubos fundidos centrifugados (Magneti Marelli – Cofap).
     

LPsQ

Dispõe de infraestrutura e instrumentação analítica para o desenvolvimento de atividades de síntese, funcionalização e caracterização de nanoestruturas e nanomateriais. Principais equipamentos:

Ressonância magnética nuclear (NMReady, 60 Pro);
Absorção Atômica - Chama e forno de Grafite (Analytik Jena, Contraa 700);
Autoclave (Quimis);
Centrifuga (Centribio, 80-2B);
Condutivimetro (Digimed, DM-32);
Cromatógrafo de íons (Metrohm, 792 Basic IC);
Cromatógrafo Gasoso (Agilent, 5890 Series II);
2 Cromatógrafos Líquidos HPLC (Dionex e Agilent);
Digestor de amostra
Espectrofotômetro UV-Vis (Shimadzu, UV-1601
Espectrômetro de Infravermelho (Shimadzu, IRAffinity-1);
Estufa a vácuo (Tecnal, TE-395);
Liofilizador;
Moinho de faca (Solab Cientifica, SL 31);
Osmose reversa (Gehaka, OS50 LX);
Placa de agitação magnética (Fisatom, 751);
Potenciostatos (Metrohm, PGStart 128N & 204);
Rotavaporador (Buchi, R-100);
Ultrassom de ponteira (Eco-sonics);
Banhos maria, ultrassônico e mesas agitadoras.
 

LabNAHM

Dispõe de infraestrutura e instrumentação analítica para o desenvolvimento de nanoestruturas e nanomateriais para sensores eletroquímicos e nanossistemas de filtração. Principais equipamentos:

Potenciostatos/Galvanostatos (Autolab, modelos: PGSTAT12 [1un];
PGSTAT302N [2un]);
Potenciostato/Galvanostato com Espectroeletroquímica (Autolab, PGSTAT204, módulos: LIGHT SOURCE e SPECTROPHOTOMETER-UA);
Glove Box (MBraum, GB 2202 P-VAC);
Estufa a Vácuo (Tecnal, TE-395);
Estufa de esterilização e secagem digital (SolidSteel, SSDi-40L);
Impressora 3D de resina c/ cuba de lavagem e secagem (Anycubic, Photon Mono M5s);
Agitador Vórtex (ION, VX-38);
2 Espectrofotômetros UV-Vis (Agilent e Thermo);
Impressora 3D de filamento (Core A3, GT MAX 3D);
Centrifuga (FANEM, 206);
Espectrômetro de Massas Maldi (Thermo Fisher).
 

Laboratórios do MackGraphe

Instalação multidisciplinar com ênfase em nano/microeletrônica e nanofotônica. Toda sua infraestrutura, para desenvolvimento, produção e caracterização de dispositivos baseados em nanomateriais, encontra-se em ambiente de sala limpa (Classes 1000 e 100) com área de 180 m2. Principais equipamentos:

  • Sistema CVD para crescimento de grafeno e outros materiais 2D de forno duplo (Graphene Square TCVD-50B);
  • Máquina semi-automática para microsolda (wire bonder);
  • Equipamento de Corrosão por Íons Reativos, RIE (Oxford, PlasmaPro 80);
  • Espectrofotômetro UV-Vis-NIR (Shimadzu, UV-Vis-NIR 3600 Plus);
  • Microscópio Eletrônico de Varredura (JEOL, JSM-7800F, incluindo: microamperímetro, sistema de geração de padrões nanométricos, sistema de microanálise por raios-X);
  • Microscópio de Força Atômica – AFM (Bruker, Dimension Icon);
  • Sistema de litografia óptica de escrita direta (Durham, MicroWriter ML3 Baby);
  • Sistema de Microsolda – Wirebonder (TPT, HB10);
  • Deposição de Camada Atômica - ALD (ANRIC AT410), com gerador de ozônio;
  • Sistema de Deposição por feixe de eletróns - E-BEAM (M-Braun MB-ProVap).
     

Conjunto de laboratórios de P&D com foco em síntese e caracterização de nanomateriais e inovações em materiais nanoestruturados e multifuncionais. Principais equipamentos:

  • Microscópio Eletrônico de Varredura de Bancada (Hitachi, TM-3000);
  • Espectrômetro de Fotoelétrons espalhados por Raios-X XPS (Thermo Fisher, K-alpha);
  • Microscópio Confocal Invertido de alta resolução (Olympus-Visitech); 
  • Glove box com 6 seis luvas e ambiente de Argônio (MBraun);
  • Espectrômetro FTIR e microFTIR (Bruker, Vertex 70 e Hyperion II);
  • Analisador de parâmetros semicondutores (Keysight, B1500A) + probe station analítica (Signatone, H150W);
  • Sistema de microscopia confocal Raman, com linhas laser em 488nm, 532nm e 633nm (WITec Alpha 300R);
  • Espectrofotômetro UV-Vis-NIR (Shimadzu, UV-Vis-NIR 3600 Plus);
  • Analisador de Partículas - DLS e Pontecial Zeta (Anton Paar, Litesizer 500);
  • Difratômetro de Raios-X (Bruker, D8 Advance);
  • Extrusora de Termoplásticos de Bancada (Thermo Scientific, Process11);
  • Máquina P/ Ensaios De Impacto (Tinius Olsen, IT 504);
  • Misturador Centrifugo Planetar (MTI Group, MSK-PCV 300);
  • Plasma Prep Etcher (SPI Suplies, 11050);
  • Potencial Zeta de superficies (Anton Paar, Surpass 3);
  • 3 Potenciostatos/Galvanostatos equipado com módulo de Impedância e booster de corrente (Autolab Metrohm); 
  • Analisador térmico simultâneo TGA/DSC (TA Instruments, SDT-Q600);
  • Ciclador modular para coin-cell 50 mA – 5V (Neware);
  • Calorímetro Diferencial de Varredura (Shimadzu, DSC-60 Plus); 
  • Extrusora dupla rosca (Thermo Scientific, TSE 24); 
  • Reômetro Modular Compacto (Anton Paar, MCR 702 MultiDrive);
  • Cromatógrafo de Exclusão por Tamanho (CET) com detector de índice de refração e operação em temperaturas de até 150ºC (Viscotek, HT-GPC 350A);
  • Analisador de Ângulo de Contato com câmara com controle de temperatura até 400oC (Kruss, DSA 100B);
  • Sistema de Injetora HAAKE (Thermo Scientific, Minijet Pro).

 

Conjunto de laboratórios de óptica e fotônica voltado para a caracterização óptica de materiais 2D e o desenvolvimento de dispositivos fotônicos, utilizando nanomateriais, para telecomunicações e sensoriamento. Principais equipamentos:

  • Amplificador paramétrico óptico com compressor de pulsos, bombeado por laser a fibra, gerando pulsos <90 fs nas faixas 650-920 nm (sinal) e 1150-2500nm (idler) (Amplitude, Satsuma HP + Mango SP + compressor);
  • Sistema laser modular fornecendo pulsos de 100 fs em 1550 nm, espectro supercontínuo e pulsos de 30 fs sintonizáveis entre 1000 e 1400 nm (Toptica, FFS.SYS.COMP);
  • Lasers a fibra monomodo e amplificadores com potências de até 4W;
  • 1 Fonte de supercontínuo de alta potência cobrindo a faixa 400-2400 nm (NKT, SuperK EXTREME EXB-1);
  • Laser sintonizável de 3800 a 4800 nm (IPG Photonics, FLT-4350/1100-0.1, Fe:ZnSe);
  • Laser de estado sólido no infravermelho médio, ajustável na faixa 2-3 μm (IPG Photonics, NLTL-Cr: ZnS / Se-2500-1000-100);
  • 3 analisadores de espectro óptico cobrindo o visível e o infravermelho próximo (Yokogawa e Agilent);
  • Refletômetro óptico no domínio da frequência (Luna, OBR 30m);
  • Sistema de Criostato Óptico (Cryofab, CMSHSS100);
  • Perfilômetro de feixe óptico no visível, infravermelho próximo e 1550 nm (Newport).
  • Softwares de simulação e análise (Comsol Multiphysics, VPI Transmission Maker, Matlab);
  • Osciloscópio 59GHz (Keysight, DSOZ592A);
  • Analisador de Espectro até 44GHz (Keysight, N9951A).
     

Conjunto de laboratórios de P&D com foco em inovação em nanobiotecnologias, incluindo biossensores e utilização de espectrometria de massas para diversas aplicações, tanto na saúde quanto em outras áreas. Principais equipamentos:

  • Espectrômetro de massas com Plate Express® TLC Plate Reader (Atmospheric Solids);
  • Analysis Probe (ASAP), inert Atmospheric Solids Analysis Probe (iASAP), Touch Express™ Open Port Sampling Interface (OPSI), e Volatile APCI (vAPCI) (Advion, Expression CMS);
  • Espectrômetro de massas com fonte de ionização ambiente EASI e UFswitching e UFscanning (Shimadzu, LC-MS 2020);
  • Espectrômetro de massas com sistema de imageamento 2D moving Stage e Omni Spray (Thermo Scientific, Ion Trap 3D);
  • Caneta para detecção de câncer por espectrometria de massa modelo (Genio Technology, MassSpec Pen precìso™);
  • Espectrômetro de Massas Orbitrap MALDI (Thermo Scientific, Qexactive);
  • Microscópio Trinocular Invertido (Evident/Olympus, CKX53);
  • Bioimpressora 3D extrusão (TissueLabs, TissueStart);
  • Bioimpressora 3d estereografia (TissueLabs, TissueRay);
  • Contador de Células (Thermo Fisher Scientific, Countess™ 3);
  • Espectrofotômetro UV-VIs Microplacas (Thermo Scientific, Multiskan SkyHigh);
  • Estufa Bacteriológica (Tecnal, TE-392/93L);
  • Incubadora de CO2  (Thermo Scientific, 4111);
  • Testador de Radiocomunicação IoT (Rohde & Schwarz, CMW290);
  • Câmara Anecóica (Rohde-Schwarz, DTS 200).