Apresentação
O Núcleo de Prototipagem e Teste de Materiais, Componentes e Sistemas (PMS) é um ambiente aberto de
desenvolvimento e validação de produtos e soluções inovadoras, com foco em materiais convencionais e em
alternativas sustentáveis baseadas no aproveitamento de resíduos e em processos biotecnológicos. A prototipagem
é tratada como etapa central: permite aferir propriedades tecnológicas, simular o funcionamento de produtos e
apoiar a definição de requisitos e o atendimento às normas técnicas vigentes.
A estrutura do PMS está sendo consolidada por meio da articulação de diferentes células distribuídas em
laboratórios da UFV e da ampliação de suas capacidades para atuar nas frentes de:
(i) processos de beneficiamento, valorização de resíduos e desenvolvimento de novos materiais;
(ii) componentes e equipamentos;
(iii) elementos e sistemas construtivos;
(iv) prototipagem virtual com tecnologia BIM;
(v) avaliação de desempenho;
(vi) avaliação de ciclo de vida; e
(vii) formação e treinamento profissionalizante.
Dessa forma, múltiplos públicos – pesquisadores, estudantes, empreendedores e empresas – podem ser atendidos em
uma estrutura de referência, gerando conhecimento, desenvolvendo rotas tecnológicas inovadoras e promovendo
redução de custos e de impactos ambientais negativos.
O desenvolvimento e validação de um produto envolve etapas sucessivas, desde a concepção da ideia até a
verificação final de seu desempenho. Esse caminho costuma ser demorado, caro e desafiador para pequenos
empreendedores e grupos emergentes. Ao reunir, em um único ambiente organizado em rede, infraestrutura de
prototipagem, caracterização e ensaios, o PMS agrega valor ao desenvolvedor, simplificando o percurso e permitindo
que o foco permaneça na qualidade do produto e em sua rápida inserção no mercado.
O projeto busca consolidar e ampliar uma infraestrutura já existente na UFV, estruturando um ambiente integrado,
aberto e atrativo, que apoie o desenvolvimento desde a matéria-prima até a validação do produto, passando pela
prototipagem física e virtual e pela avaliação de desempenho técnico e ambiental.
Esta frente atua em áreas de alto potencial de inovação, relacionadas à qualidade da matéria-prima e à criação de
materiais de baixo impacto ambiental. Envolve a valorização de resíduos, o desenvolvimento de biomateriais e
biocompósitos, e a formulação de aditivos, ligantes e compósitos cimentícios ecoeficientes.
Destaca-se a integração com competências em biopolímeros, biocompósitos e cultivo de microalgas em águas
residuárias, permitindo a produção de biomassa para uso como insumo em materiais para construção civil. Essa
abordagem combina biorremediação, recuperação de recursos do saneamento e geração de materiais de maior valor
agregado, alinhando controle de poluição, reaproveitamento de resíduos e desenvolvimento de produtos inovadores.
O PMS também contempla a avaliação de processos de beneficiamento em escala piloto, buscando otimizar a qualidade
e o desempenho dos materiais obtidos. Parte da infraestrutura já instalada será ampliada para apoiar o
desenvolvimento e a validação de novos compósitos, em especial biocompósitos, e o aprimoramento de tecnologias
existentes por meio de aditivação e suplementação de matrizes poliméricas, argamassas e sistemas cimentícios.
Esta frente cobre a infraestrutura de apoio ao desenvolvimento e prototipagem do produto em si, de componentes e
de equipamentos auxiliares, desde formas simples para moldagem até dispositivos dedicados e elementos de máquinas.
O grupo já atua no desenvolvimento de sistemas eletrônicos, componentes estruturais e dispositivos para ensaios
mecânicos de grande porte, incluindo equipamentos de manufatura aditiva desenvolvidos internamente. A ampliação da
infraestrutura de prototipagem mecânica, eletrônica e de usinagem dará maior autonomia e capacidade de produção,
permitindo o desenvolvimento de produtos, componentes para sistemas mais complexos e equipamentos sob medida.
O PMS também buscará parcerias com estruturas de prototipagem rápida já existentes, atuando de forma
complementar e integradora.
Esta frente oferece à indústria emergente um conjunto de possibilidades para desenvolvimento e prototipagem de
componentes e sistemas construtivos. No contexto da construção civil, inclui extrusão e compactação de elementos
cerâmicos, moldagem de elementos de concreto com e sem energia de compactação, manufatura aditiva por extrusão de
argamassas e concretos, bem como sistemas em aço, madeira e estruturas mistas desenvolvidos em trabalhos
acadêmicos e de engenharia aplicada.
O PMS dispõe de uma infraestrutura robusta para prototipagem virtual, baseada em tecnologia BIM e modelagem
paramétrica de elementos e sistemas construtivos. Essa frente permite a criação de modelos digitais, análise de
interferências, simulações e visualização por meio de recursos de realidade virtual e aumentada, apoiando o
desenvolvimento de novos produtos e sistemas.
A infraestrutura conta com estações de trabalho de alto desempenho e grande capacidade de processamento gráfico,
implantadas em parceria com instituições como o DNIT, viabilizando o uso intensivo de ferramentas digitais
avançadas.
Como diferencial, o PMS contempla a etapa de validação de materiais, componentes e sistemas por meio de ensaios de
desempenho, etapa essencial para a inserção no mercado. Além dos ensaios de caracterização e controle de qualidade
previstos em normas técnicas para materiais de construção, o núcleo propicia o desenvolvimento de metodologias
específicas de validação, incluindo novos dispositivos e equipamentos, e a implementação de ensaios normatizados
ainda não disponíveis em escala local.
O desempenho de sustentabilidade ambiental das rotas de produção de materiais e sistemas é avaliado por meio de
estudos de ciclo de vida, que abrangem inventário, avaliação de impactos e interpretação de resultados, em
conformidade com normas da família ISO 14040 e correlatas. A célula de ACV dispõe de infraestrutura de tecnologia
da informação e acesso a bases de dados atualizadas e ferramentas especializadas, permitindo análises comparativas
entre alternativas de materiais, produtos e sistemas construtivos.
A infraestrutura do PMS também é concebida como ambiente de formação. É utilizada em disciplinas de graduação, em
atividades de pós-graduação e em ações de extensão, como cursos de curta duração, oficinas e eventos voltados à
capacitação técnica. Iniciativas como o projeto de extensão Engenharia Pública e atividades da Semana do
Fazendeiro se beneficiam das condições oferecidas pelo núcleo.
Além da comunidade acadêmica, o PMS abre espaço para que parceiros externos utilizem a infraestrutura para
formação de seus colaboradores nas tecnologias desenvolvidas no núcleo, preparando recursos humanos para atuação
em linhas de produção e ambientes de inovação tecnológica.
O PMS está diretamente alinhado a temas estratégicos como cidades sustentáveis, biotecnologia, habitação e
engenharia, dialogando com a urgência de modernização da indústria da construção, historicamente conservadora e
de alto impacto ambiental. Ao promover materiais e sistemas de menor impacto, apoiar pequenas e médias empresas e
favorecer a criação de soluções ajustadas à realidade local, o núcleo contribui para a redução de déficits
habitacionais e de infraestrutura, ao mesmo tempo em que estimula cadeias produtivas mais limpas, eficientes e
regionalmente integradas.
Ao integrar ciência dos materiais, biotecnologia, engenharia e sustentabilidade, o PMS fortalece o ecossistema de
inovação da UFV e se posiciona como estrutura-chave para o desenvolvimento regional e para a transição da
construção civil para modelos mais industrializados e ambientalmente responsáveis.
Apresentação geral
Descrição do projeto
Prototipagem de processos de beneficiamento, valorização de resíduos e desenvolvimento de novos materiais
Prototipagem de processos de produção, componentes e equipamentos
Prototipagem de elementos e sistemas construtivos
Prototipagem virtual com tecnologia BIM
Avaliação de desempenho
Avaliação de ciclo de vida
Formação e treinamento profissionalizante
Contribuição para o desenvolvimento local e regional