Bolsa de PD em Engenharia de Materiais

Post-Doctoral Fellowship in Materials Engineering

• Resumo Summary

  No projeto serão estudadas as condições de produção de camadas de grafeno sintetizadas in situ e in operando sobre sistemas com recobrimento cobre/carbono amorfo (Cu/a-C) e seu desempenho tribológico, quando sob elevadas pressões de contato e diferentes condições de lubrificação, buscando-se obter o fenômeno de superlubricidade nesse sistema, sem a necessidade de transferir o grafeno do substrato para a superfície do material a ser estudado. O objetivo do trabalho será avaliar a capacidade de formação de folhas de grafeno sobre filmes finos de cobre para aplicações tribológicas com foco na redução do coeficiente de atrito e de desgaste em componentes automotivos. Como objetivos secundários, são definidos:

  • Síntese das camadas de a-C e Cu utilizando a técnica de deposição física de vapor;

  • Catálise e formação das camadas de grafeno sobre Cu;

  • Análise da capacidade de lubrificação do grafeno formado utilizando ensaios tribológicos;

  • Análise das condições triboquímicas para que a formação de camadas de grafeno ocorra sobre Cu durante o contato tribológico.

  Espera-se obter coeficientes de atrito característicos de filmes em regime de superlubricidade. Essa rota de produção de grafeno e o uso para aplicações tribológicas ainda não foi aplicada em sistemas mecânicos convencionais, como engrenagens ou em motores a combustão, o que torna esse projeto único e de apelo inovador.

  A vaga está aberta a brasileiros e estrangeiros. O selecionado receberá Bolsa de Pós-Doutorado da FAPESP no valor de R$ 8.479,20 mensais e Reserva Técnica equivalente a 10% do valor anual da bolsa para atender a despesas imprevistas e diretamente relacionadas à atividade de pesquisa.

  This project will synthesize graphene layers in situ and in operando on systems with copper/amorphous carbon (Cu/a-C) coatings. The tribological performance of the synthesized films will be assessed under high contact pressures and different lubrication conditions, seeking to obtain the phenomenon of superlubricity in this system. The coatings will be synthesized on the top surface without transferring the graphene from the substrate to the surface of the material. The activities will take place at the University of São Paulo's Engineering School (POLI-USP) in Brazil.

  The objective of this work will be to evaluate the ability to form graphene sheets on thin copper films for tribological applications with a focus on reducing the coefficient of friction and wear in automotive components. As secondary objectives, the following are defined:

  • Synthesis of the a-C and Cu layers using the physical vapor deposition technique;

  • Catalysis and formation of graphene layers on Cu;

  • Analysis of the lubricity of graphene formed using tribological tests;

  • Analysis of the tribochemical conditions for forming graphene layers on copper during tribological contact.

  Friction coefficients lower than 0.05 characteristics of superlubricity between the matching surfaces are expected. This graphene production route and the use of graphene for tribological applications have not yet been applied in conventional mechanical systems, such as gears or combustion engines, which makes this project unique.

  This opportunity is open to candidates of any nationality. The selected candidate will receive a Post-Doctoral fellowship from the São Paulo Research Foundation (FAPESP) in the amount of R$ 8,479.20 monthly and a research contingency fund, equivalent to 10% of the annual value of the fellowship which should be spent on items directly related to the research activity.