Amante de Fisica
sexta-feira, 15 de março de 2013
Circuitos de temporização e mostradores digitais
1.0.
Circuitos de temporização
Um temporizador é um dispositivo capaz de medir o tempo, sendo um tipo de relógio especializado. Ele pode ser
usado para controlar a sequência de um evento ou processo.
Temporizadores
podem ser mecânicos, electromecânicos, digitais, ou mesmo programas de
computador,
uma vez que os computadores contêm relógios.
Ou seja, Temporizadores
ou "timers" são aparelhos que destinam a ligar ou desligar alguma
coisa depois de um tempo previsto.
Podemos usá-los para desligar uma
televisão, accionar uma lâmpada de varanda, ou manter activo um ventilador ou
motor, além de muitas outras aplicações que certamente muitos encontrarão.
1.1.0.
Breve historial
Um das primeiras aplicações desenvolvida
no mundo da electrónica digital era à dos circuitos para medir o tempo, e estes
adquiriram tal importância pois estão presentes em quase qualquer dispositivo
electrónico moderno.
Em nosso caso, para o presente trabalho,
falaremos de um grupo especial destes dispositivos, os temporizadores de circuitos do microcontroladores.
O primeiro microcontrolador da história,
o INTEL 8051 que deixou para o mercado em 1976, teve dois temporizadores
programáveis. Até então, estes tiveram uma evolução constante no mundo da
electrónica digital, de forma que alguns microcontroladores modernos possuem
vários contadores
1.2.0.Características
dos circuitos de temporização
No
mundo do desígnio digital, os temporizadores são construídos com certas
características a que lhes determinam o uso, assim temos:
1-A longitude do
contador:
Determina
a quantidade máxima de pulsos que ele pode ter. Os mais comuns são aqueles que
têm 8 ou 16 pedaços.
2-Leitura ou escritura:
Em
geral, os temporizadores podem ser escritos ou podem ser lidos pelo processador
do microcontrolador.
3- Modos de trabalho:
Eles existem, em princípio dois: o
contador e temporizador
a) Como
contador, os pulsos são contados de uma fonte externa ao micro ontrolador. Os
pulsos contados podem variar de período.
b) Como
temporizador, os pulsos são contados dado por uma fonte estável e famosa que
pode ser externa, ou alguma fonte gerada interiormente pelo
microcontrolador.
4-Forma de conta:
A
forma típica é a conta superior, porém, que os contadores existem com a opção
de configurar o modo de conta, seja este superior, descendo ou de outro tipo
específico.
5-Configuração do
relógio:
A
maioria dos casos a fonte de relógio é configurável. Microcontroladores igualam,
existe com variedade abundante de modos de configurar o relógio, de forma que tipos
diferentes de bases de tempo podem ser obtido.
6-Interrupções:
A
maioria de casos, os temporizadores tem interrupções associadas, com o
objectivo de notificar ao processador que aconteceu o cruzamento para zero ou
um pouco de valor específico na inscrição de conta.
1.3.0.Constituição dos circuitos de temporização
A
estrutura básica de um temporizador ou contador básico é visível na Figura 1.
Nisto simplificou esboço que nós podemos
observar que o contador é combinação para três blocos fundamentais:
1.3.1. O contador
binário:
É
o elemento básico do temporizador ou contador e a missão deste é contar os
pulsos do relógio. Há duas propriedades essenciais: a quantidade de pulsos que podem contar e a possibilidade para
controlar o senso da conta.
1.3.2.
Circuitos de configuração e controle:
Eles
constituem o interfaz entre o contador binário e elementos externos.
1.3.3.Circuitos
especializados de saída:
Eles
são usados para notificar, para outro elemento do sistema, no estado do
temporizador ou sobre a ocorrência de um certo evento.
Fig. 1. Esquema de circuito temporizador. Fonte:WWW.Wikipedia.esquematemporizador
1.4. Funcionamento do circuito
temporizador
O
elemento fundamental do temporizador é contador binário, em carga de pólvora que
conta os pulsos dados por algum oscilador de circuito, com uma base estável e
famosa de tempo.
O
simples facto de contar pulsos de uma duração fixa nos permite fundamentalmente
medir o tempo com precisões surpreendentes, certas para a estabilidade do
gerador de pulsos e para os circuitos electrónicos do contador binário. Os
microcontroladores usam um grupo de circuitos auxiliares para poder
administrar, com certo nível de liberdade, as características básicas do
contador binário e transformar o grupo em um temporizador contador programável.
1.5.Aplicação dos
circuitos temporizadores
De
entre as inúmeras aplicações dos circuitos temporizadores, tem-se:
Ø Medição
de tempo
Ø Divisão
de frequência
Ø Medição
de período e frequência
2.0. Mostradores digitais
Mostrador é um dispositivo
para a apresentação de informação, de modo visual ou táctil, adquirida, armazenada ou transmitida sob várias formas.
Quando a informação de entrada é fornecida como um sinal eléctrico, o display[1] é chamado painel electrónico.
Os mostradores electrónicos
tácteis destinam-se geralmente a deficientes visuais e usam partes electromecânicas
para actualizar dinamicamente uma imagem táctil (geralmente, de texto), de
forma que a imagem possa ser inferida através dos dedos.
Mostrador de relógio Mostrador LED e display
VFD.
São denominados displays de segmentos, porque
geralmente é composto de vários segmentos que podem ser ligados ou desligados
para dar a aparência do glifo desejado. Os segmentos são geralmente LEDs únicos ou cristais líquidos. São usados principalmente em relógios
digitais e calculadoras. Existem três tipos principais:
§
Display de sete segmentos (mais comum, somente dígitos)
§
Display de quatorze
segmentos
§
Display de dezesseis
segmentos
a)
Display de LEDs
Dispositivos
semicondutores capazes de emitir luz quando percorridos por corrente eléctrica.
Esses displays têm fundo escuro, para proporcionar maior destaque ao brilho dos
LEDs.
b) Display de cristal
líquido (LCD), constituídos por duas lâminas transparentes de material
polarizador de luz, com eixos polarizadores alinhados perpendicularmente entre
si; entre as lâminas existe uma solução de cristal líquido, cujas moléculas
podem se alinhar sob a acção da corrente eléctrica, impedindo a passagem da
luz.
Um mostrador de 7 segmentos mostra ao
usuário de um sistema digital um algarismo decimal de 0 a 9.
Figura
1: Formato de um mostrador de 7 segmentos mostrando a
localização dos segmentos a, b, c, d,
e, f, g.
Figura
2: Algarismos
decimais possíveis de serem formados mediante o acionamento combinado dos
segmentos a, b, c, d, e, f, g.
Figura 3: Acionamento dos segmentos a, b,
c, d, e, f, g. Cada segmento é um LED (Light Emitter Diode), que emite luz quando o diodo é percorrido
por uma corrente direta (1 mA a 50 mA ). (a) Mostrador de anodo comum. (b) Mostrador de catodo comum.
Um
mostrador de 7 segmentos
alternativo é o denominado LCD (Liquid
Crystal Display), largamente utilizado em relógios digitais de pulso.
Um
Temporizador
para mostrador de 7 Segmentos é um circuito digital formado por portas lógicas que, ao receber uma
palavra binária de 4 bits representativa do algarismo decimal a ser mostrado.
Figura 4: Mostrador de 7 segmentos
Tipos de mostradores
clássicos
Desenho ilustrativo
|
N0 de
dígitos
|
Tamanho em (mm)
|
N0 de
segumentos
|
N0 de
linhas
|
|
5
|
57
|
7
|
1
|
|
5
|
100
|
7
|
1
|
|
5
|
|
7
|
1
|
|
3
|
|
7
|
2
|
|
5
|
57
|
7
|
3
|
Bibliografia
ü _____________; Temporizadores Eletrônicos Modelos
Aeg - Aegt - A2e - Aef - Ac - A2f – Ay; Manual De Instruções;
www.coel.com.br;
ü BAPTISTA, Carlos Pedro; Fundametal dos
sistemas digitais; 4a edição; Lisboa; FCA editora de
Informática;
ü http://www.estv.ipv.pt/PaginasPessoais/aaferreira/homep2.html;
ü MOREIRA;
Filipe: Sistemas Digitais II; Instituto
Politécnico De Bragança; Escola Superior De Tecnologia E De Gestão;
ü U.S Navy, Boreau personal training
publication division; Curso Completo de Electrónica; Hemus editora
limitada; Brazil.
Evolução dos materiais inorgânicos
Evolução dos materiais inorgânicos
Diariamente vemos
muitas pessoas movimentando-se de um lugar para o outro, este movimento tem
origem nas necessidades e disponibilidades. Tanto como o Homem primitivo a
movimentação deles tinham como origem suas necessidades e disponibilidades dos
locais. A necessidade essencial, comum a todos os selvagens, era a alimentação,
e ela provinha basicamente da proteína animal, ou seja, o Homem primitivo (hominídeos)
era um caçador e qualquer outro trabalho tanto como caça não se faz apenas com
as mãos, os hominídeos tiveram que construir instrumentos para conseguir caçar
e ter seus alimentos.
Apesar
de serem nómadas, ao descobrirem um território fértil tanto em caça como em
matérias-primas para a produção de artefactos domésticos e de caça, os hominídeos
tinham que demarcar e defender o território correspondente contra os avanços de
tribos semelhantes. A partir daí surge a necessidade de desenvolvimento de artefactos
bélicos, os quais representariam a força de uma tribo à medida que fossem mais
contundentes e fabricados de maneira mais fácil e em maior quantidade.
Manutenção
de vastos territórios e o crescimento populacional estavam directamente
relacionados com as disponibilidades (alimento e matérias-primas) da área sob
domínio e da capacidade do grupo dominante em explorá-la e defendê-la contra
inimigos. Quando uma dessas premissas não era atingida, as tribos, por seu
próprio comportamento nómada, partiam em buscas de outras paragens.
A busca por alimentação, matérias-primas
e ou a dispersão causada pelas lutas territoriais fizeram com que os hominídeos
se deslocassem por áreas muitas vezes inabitáveis e os primitivos tiveram que
cobrir seus corpos cada vez mais desprovidos de pelos. Os animais agora não
serviam apenas como fonte de alimentos, mas de vestimentas (feitas com suas
peles) e de instrumentos mais elaborados (feitos com seus ossos e chifres).
Mesmo naquela época, a caça não era tão farta assim, de forma que os hominídeos
tiveram que domesticar e criar esses animais. Tornaram-se, então, cada vez
menos nómadas e assumiram uma postura sedentária, para os padrões de então, ao
desenvolverem a agricultura e a criação de animais. Essa nova postura não só
criou a necessidade de desenvolvimento de um outro tipo de ferramentas como
também o estabelecimento de outro tipo de moradia: os hominídeos abandonaram as
cavernas e passaram a construir suas primeiras habitações.
Ainda durante
seus deslocamentos e tendo em vista as novas necessidades, os hominídeos
travaram contacto com rochas mais duras e cujas lascas produziam artefactos
mais resistentes e contundentes. Algumas delas, por
ocasião das fogueiras para aquecimento corporal ou transformação de alimentos
apresentaram comportamento até então desconhecido: o amolecimento (a fusão) e
posterior endurecimento (solidificação); outras, por outro lado, menos
consistentes originavam pós que assumiam consistência quando molhados, assim
como determinados depósitos de solo de regiões alagadas ou que antes faziam
parte de pequenos lagos que secaram. Desse ponto em diante, os hominídeos,
alguns já pertencentes à mesma espécie do Homem moderno, tomaram conhecimento de
novas e mais versáteis matérias-primas.
Para cada nova mudança de
comportamento correspondiam o domínio e o uso de uma nova matéria-prima e
aqueles mais eficientes nesse aspecto preponderavam sobre os outros,
principalmente, porque, desde sempre, as matérias-primas novas se destinavam em
primeiro lugar para fins bélicos e só depois assumiam um aspecto doméstico.
Assim como hoje, preponderava quem detinha o conhecimento e reservas do que se
configurava como estratégico e, assim como os alimentos, os materiais sempre
acompanharam o Homem ao longo de sua história evolutiva: quanto mais avançada a
civilização, mais estratégicos os materiais à sua disposição e mais elaborados
e eficientes os artefactos e equipamentos produzidos.
Como
qualquer História está ligada ao desenvolvimento de factos, partindo do mais
simples para os mais complexos, também os materiais obedeceram certas etapas de
desenvolvimento meramente ligadas a História da Humanidade e estas etapas
são:
- Idade da Pedra
- A Era da Argila,
- Idade dos Metais
- Eras do Bronze,
- Idade do Ferro
- Do Fim da Idade do Ferro ao Início da Era Moderna: A Idade do Aço
Idade da Pedra
É considerada
como sendo o período que compreende a aparição dos primeiros utensílios
produzidos pelo Homem (700.000/600.000 A.C.) e o início da Era dos Metais. Esse
período muito longo, que representa cerca de 98% do tempo da existência do
Homem na terra, para fins de uma melhor compreensão, é dividido em dois
períodos principais: Paleolítico ou da Pedra Lascada e Neolítico ou da Pedra Polida.
O próprio período Paleolítico é subdividido em três partes, cada parte
correspondendo a um avanço tecnológico no trabalho com a pedra. No período
inicial, os achados em sítios da África, china e sudeste asiático mostram que
foram os Australoptecus os primeiros a desenvolverem a primitiva técnica
de manejo das pedras, seguidos pelo Homo erectus que desenvolveu as
técnicas do entalhe para a produção de machados. Esses machados eram obtidos a
partir do choque de uma pedra sobre a outra com o objectivo de produzir superfícies
amoladas. Essa técnica posteriormente foi aperfeiçoada pelo uso de madeira e
ossos de animais como instrumentos de entalhe de pedra em lugar da própria
pedra.
Ainda no Paleolítico, no seu
período médio, hominídeos já pertencentes à mesma espécie do homem moderno, Homo
sapiens, como o Homem de Neandertal e o Cro-Magnon, desenvolveram a técnica
de entalhe de pedra. Isso tornou possível a produção de artefactos mais
elaborados como instrumentos para raspar, pontas e lâminas cortantes a partir
de pequenas lascas de pedra e de facas feitas de lascas de sílex. Além de
funções bélicas, esses novos instrumentos tinham como função a caça de animais
e a separação de carnes para alimentação e de pele e ossos para a produção de artefactos
domésticos e vestimentas agora necessárias devido à quarta glaciação da terra
que baixou em muito a temperatura ambiente.
Data dessa época o aparecimento de artefactos
como agulhas, buris, pás e enxadas, reforçando a teoria da necessidade de
vestimentas assim como de moradias além das cavernas utilizadas até então. As
pedras passaram a ser fontes de matérias-primas para o mobiliário e outras
peças que representavam status superior ou imitavam formas humanas.
A Era da Argila
O favorecimento
da agricultura e o manejo do solo levaram ao desenvolvimento de vasos cerâmicos
necessários ao transporte e acondicionamento de alimentos e produtos agrícolas,
assim como o contacto com outras matérias-primas como a porcelana de Antrin, cuja
fonte eram as lateritas terciárias, mineral bauxítico rico em ferro, derivada
da acção térmica do tempo sobre lavas balsaticas, as quais permitiram a
confecção de peças com grau espantoso de sofisticação artística ate aos dias
actuais.
A prática da
construção de casas durante o Neolítico apresentou algumas e marcantes
inovações tecnológicas, principalmente, no que tange ao uso de materiais
estruturais e suas combinações que até então não tinham sido usados. Dentre as
inovações tecnológicas encontra-se a estratégia de construção de casas pelo uso
de argila reforçada por resíduos vegetais. Essas construções aparentemente
rudimentares apresentavam características superiores as das actuais casas de
taipa ainda hoje populares no mundo.
Dada a
disponibilidade territorial, era fácil para os hominídeos Neolíticos
construírem suas moradias em bases sólidas sobre as rochas e longe da acção das
águas de rios e lagos. Alguns instrumentos e vasilhames, provavelmente, foram
criados para o trabalho duro no solo (escavações) e para transportá-los e misturá-los
com água. Quanto à mistura de materiais para estruturação da argila,
inicialmente pensou-se tratar de mero acaso, visto que resto de vegetação
poderia vir junto com o solo extraído, mas a presença de palhas e resíduos de
cereais, às vezes de cereais inteiros, mostra que havia intenções de fazer esta
mistura como forma de reforçar a argila.
Vários materiais
de construção faziam parte da estratégia de construção do homem do Neolítico.
Nesse grupo de materiais estão incluídos madeira e restos vegetais encontrados
no ambiente, como gramíneas existentes em solos encharcados que podem ter sido
acidental ou intencionalmente incorporados à argila de construção, e materiais
vegetais que foram cultivados pelo Homem como o trigo. Esse último material
sendo usado em seus resíduos como palhas e debulhos ou mesmo o grão todo. A
presença de partes do trigo na construção de residências é uma evidência muito
significativa. O trigo inicialmente domesticado e produzido para fins alimentícios,
ao mesmo tempo, as evidências mostram que partes do trigo não-consumidas pelos hominídeos
ou animais domésticos foram secundariamente usadas como material reforçador na
construção de casas. Em termos de engenharia isso sugere que palhas cortadas,
grama ou outros materiais vegetais foram incorporados à argila encharcada com
fins de aglutinação, facilitar a secagem e distribuir melhor as trincas
formadas. As razões da escolha, ainda assim, suscitam discussões se
intencionais ou não.
Idade dos Metais
A metalurgia tem
sido motivo de controvérsias, o que parece ser comum na Arqueologia. Alguns
autores, com base no método usado para definição do início da Idade da Pedra,
definem o início da Era ou Idade dos Metais como sendo o tempo em que os
artefactos de pedra começaram a escassear em sítios arqueológicos que datam do
período que ainda poderia ser considerado como Neolítico; outros, por outro
lado, determinam o início dessa Era bem antes a partir da análise de marcas em
ossos feitas por metais, as quais são substancialmente diferentes das feitas
por artefactos de pedra. Esse método cresceu em importância, principalmente, a
partir de trabalhos pioneiros de Olsen que demonstrou que a lâmina cortante de
um metal produz nas peças de ossos ranhuras e cortes mais precisos e com
padrões definidos e uniformes em contraste com os cortes irregulares, disformes
e com profundidades diversas e mais marcantes das feitas por instrumentos de
pedra. Esse método define o início da Idade dos Metais por volta de 4.500/4.000
A.C.
Eras do Bronze
A definição do início da Idade dos
Metais não encerra em si o fim da discussão a respeito da incipiente
metalurgia. A própria distribuição das Eras da Humanidade como mostrado desde a
Figura 1 já é um grande avanço. O que hoje é considerada a Idade do Cobre,
também chamada de Período Calcolítico, por muito tempo foi considerada como
pertencente à Idade do Bronze.
Como define a metalurgia moderna,
bronze é o nome genérico de ligas metálicas que contêm cobre (Cu) e estanho
(Sn) como componentes principais, em geral na proporção de 90% de Cu para 10%
de Sn. Achados da época inicial da então chamada Era do Bronze continham como
componentes principais cobre e arsénio (As) [8]. Peças mais antigas continham
tão pouco As que esse componente foi considerado como mera impureza [9]. Dessa
forma, como os achados metálicos contendo Cu e Sn mais antigos datavam de época
posterior, a Idade do Bronze teve seu início deslocado de 4.5000/4.000 A.C. para
3.300/3.150 A.C. Além do aspecto meramente constitucional, os artefactos
oriundos dos períodos Calcolítico e dos estágios iniciais da Era do Bronze são
conceitualmente diferentes. O período Calcolítico ainda apresentava uma forte
presença das características existentes nos fins da actualmente considerada
Idade da Argila, agora com inclusões de cobre seja no revestimento seja em
pequenos detalhes decorativos.
A partir do que se tem
convencionado chamar de Média Idade do Bronze (2.400 a 2.100/1.900 A.C.), os artefactos
de bronze tomaram aspectos mais elaborados e passaram a contar em sua composição
não só com um maior teor de Sn como conteúdos significativos de outros
elementos de liga, especialmente, o chumbo (Pb) além de outras impurezas como
as existentes nas peças originárias da antiga Canaã (Era Final do Bronze,
2.100/1.900 a 1.200 A.C.) que compreendia um território onde hoje se encontram
Israel, Síria e Líbano. O período final da Era do Bronze foi caracterizado não
só pelas peças de alta liga e por artefactos mais bem elaborados como também
pela presença crescente de artefactos feitos a partir de outros metais
notadamente de prata.
Idade do Ferro
Convencionalmente, a Idade do Ferro
é tomada como tendo iniciado ao final da Era do Bronze prosseguindo até o
início da dominação da Civilização Romana (1.200 a 586 A.C.). Trabalho recente
lança uma provocação, alertando para o fato de que a manipulação intencional de
componentes tão diversos como Cu, Sn e Pb era uma actividade bem mais complexa
do que manipular o minério de ferro presente na crosta terrestre, tanto na
forma de óxidos quanto em fragmentos de meteoritos que se chocaram com o solo,
assim como o arseniato de cobre (CuAs) minério abundante no Período Calcolítico.
Baseados não só na questão subjectiva relacionada à facilidade ou dificuldade
de manipulação de minérios diferentes para a produção de ligas mais complexas
do que apenas reduzir óxidos minerais, mas em evidências calcadas em achados arqueológicos
irrefutáveis, alguns pesquisadores advogam o deslocamento do início da Idade do
Ferro para 7.000 A.C, ou seja, juntamente com o início do Período Calcolítico
que também seria deslocado.
Bem antes de Sherby e Wadsworth, a
literatura já produzia evidências para o deslocamento do início da Idade do
Ferro. Waldbaum documentou a descoberta
de peças de ferro, provenientes de locais diferentes, que datavam de período
anterior a 3.000 A.C., uma delas achada no território do actual Iraque datada
de 5.000 A.C. Após analisarem uma peça de ferro encontrada no interior da
pirâmide de Kefron (3.700 A.C.), El Gayan e Jones afirmaram que: a evidência
metalúrgica dá suporte à evidência arqueológica que sugere que a placa foi
incorporada à pirâmide no tempo em que sua estrutura estava sendo construída”.
Apesar das evidências, a actual controvérsia em relação à real posição das Eras
dos Metais reside na obtenção do bronze que exige técnicas metalúrgicas
complexas. O ferro, ao contrário, além de existir em minérios e fragmentos de
meteoritos dispostos no solo, não necessita de técnicas elaboradas para se
transformar em artefactos. Para tanto, basta que seja fundido ou mesmo
martelado quando aquecido. Essa última operação, bem simples, é suficiente para
produzir peças com dureza e resistência duas vezes maior do que a do cobre
associado ao arsénio e equivalente aos bronzes de alta liga. Se forem tomadas
por base as técnicas ainda hoje utilizadas por ferreiros, o ferro trabalhado em
temperaturas moderadas poderia ter sido perfeitamente manipulado em tempos tão
longínquos quanto a época do Homem de Neandertal (300.000 a 40.000 A.C.).
Ventos fortes e o carvão vegetal existentes nos locais habitados por esses hominídeos
eram suficientes para produzir temperaturas de cerca de 1.200 0C
adequadas para a transformação de óxidos de ferro em artefactos primitivos. Sítios
arqueológicos desse período da Espanha, e onde existe grande quantidade de
minério de ferro, dão mostras de terem sido intensamente minerados. O facto
dessa tecnologia não ter progredido
tem mais a ver com aspectos antropológicos do que técnicos: o Homem de Neandertal,
que provavelmente dominou essa tecnologia, foi suplantado pelo Homem de
Cro-magnon ao mesmo tempo mais valentes e primitivos na técnica de manipulação
de matérias-primas para transformá-las emartefatos úteis. Com base nisso e assumindo
que 7.000 A.C. é onde verdadeiramente ocorreu a transição da Idade da Pedra
para a dos Metais.
Do Fim da Idade do Ferro ao Início
da Era Moderna: A Idade do Aço
O período compreendido entre o fim
da Idade do Ferro (586 A.C.) até o fim do último período Islâmico ou início da
Era Moderna (1918 D.C.) foi um período que se caracterizou, em sua maior parte,
por um declínio no progresso tecnológico, sobretudo no Ocidente. Em parte, isso
se deve ao obscurantismo causado pelo crescimento do pensamento e comportamento
religiosos. Mas, as batalhas decorrentes da expansão dos povos movidos pela
necessidade de impor seu poder, sua religião e sua cultura levaram ao
adensamento populacional em locais mais abrigados de ataques inimigos, o que
fez com que as técnicas de construção de moradia assumissem padrões que privilegiavam
a segurança; assim como o comércio e a busca de mercados alternativos levaram
ao desenvolvimento das técnicas de navegação, da própria navegação e da
construção de embarcações. Nesse aspecto, destacaram-se a madeira, a pedra
trabalhada para construção de fortes, castelos e cidadelas e de ferramentas,
maquinárias e equipamentos e armamentos de aço e ferro fundido. Esses novos
materiais, ao contrário das antigas peças de ferro malhado, eram feitos a
partir das ligas Fe-C diferenciando-se apenas quanto ao teor de carbono na
liga. No que tange aos aços, parece que a nova tecnologia ficou confinada ou
desenvolveu-se mais no Oriente do que no Ocidente. Conta para tanto o
surgimento no final da Idade do Ferro das famosas espadas de Damasco e Persa,
cuja técnica de produção, ainda hoje, é motivo de discussão dado ao apuro
artístico e técnico de produção e à excelente qualidade da matéria-prima
utilizada.
Baseado em relatos históricos,
arqueólogos e metalurgistas acreditam que as espadas orientais, de Damasco, Persa
e Japonesa, eram feitas a partir da mesma matéria-prima utilizada por ferreiros
persas: a Indian Wotz proveniente da Índia. Essa matéria-prima foi
bastante utilizada até durante a Idade Média, quando produziu na Rússia os
famosos aços Bulat que atingiu cotações superiores à do ouro. As armas
brancas orientais foram, provavelmente, o ponto de desequilíbrio que permitiu o
domínio do Ocidente pelos Bizantinos e posteriormente pelos Islâmicos de 324
A.C. até 1918 D.C.
Na tentativa de retomar o poder territorial
sobre a Europa e permitir o livre acesso dos ocidentais ao comércio no
Mediterrâneo e aos locais sagrados pelos cristãos existentes no Oriente, os
cristãos europeus empreenderam, nos Séculos XII e XIII D.C, uma vasta campanha
contra o mundo muçulmano. Essas expedições bélicas, chamadas de Cruzadas, em
sua maioria, redundaram em fracasso coma perda de vários soldados por parte dos
exércitos cristãos que lutavam com espadas de bronze contra os orientais com
suas espadas de aço.
Avanços científicos alcançados após
a Renascença (séculos XIV e XV D.C.), principalmente após os trabalhos de
Newton (fins do Século XVII e início do Século XVIII D.C.) propiciaram a
Revolução Industrial iniciada em meados do Século XVIII D.C. que libertaram o
pensamento científico de Deus e do pensamento religioso. Mas é a partir
Revolução Industrial entre os Séculos XVIII e XIX, com o surgimento da grande
indústria moderna, principalmente na Grã-Bretanha, que substituiu a oficina
artesanal.
Num aspecto mais amplo, pode-se
considerar o inicio da Revolução Industrial ainda no Século XIII, quando da introdução
das primeiras máquinas hidráulicas na indústria têxtil. Deste ponto em diante,
a exploração industrial do carvão mineral e do minério de ferro, no fabrico do
aço, sabão, açúcar, cerveja, pólvora, objectos de cobre, estanho, latão, papel
favoreceu a introdução de novas indústrias e a aplicação de novos métodos a
velhas indústrias, além da descoberta e aplicação de novas técnicas. Mas é no
período considerado como sendo aquele em que realmente aconteceu uma
“revolução”, nos Séculos XVIII-XIX, quando surgiram algumas novidades na
produção industrial, como a metalurgia do coque, a utilização da máquina a
vapor na mineração e na laminação, a invenção de máquinas nos sectores de
fiação e tecelagem, algumas já a vapor, o emprego de novos métodos e materiais
na cerâmica, na engenharia civil e nos transportes, sobretudo canais e ferrovias.
O mundo estava então preparado para o início da Era Moderna e com ela um
crescimento jamais experimentado no desenvolvimento e uso de novos materiais e
no alargamento das aplicações dos materiais tradicionais submetidos a
modificações críticas em suas formulações e estruturas.
Actualmente várias ciências como
por exemplo a Arqueologia, a Electrónica, a Biologia e a Química surgiram com
propósitos importantes no estudo dos materiais inorgânicos. Esta última ciência
surge no século XVII a partir dos estudos de alquimia
populares entre muitos dos cientistas da época. Considera-se que os princípios básicos
da química foi vista pela primeira vez na obra do cientista britânico
Robert
Boyle: The Sceptical Chymist (1661). A química, como denominada actualmente, começa a
ser explorada um século mais tarde com os trabalhos do francês Antoine
Lavoisier e as suas
descobertas em relação ao oxigénio com Carl
Wilhelm Scheele, à lei da
conservação
da massa.
O princípio do domínio da química (que para alguns antropólogos coincide com o princípio do homem moderno) é o domínio do fogo. Há indícios de que faz mais de 500.000
anos, em tempos do Homo erectus, algumas tribos conseguiram este sucesso
que ainda hoje é uma das tecnologias mais importantes. Não só dava luz e calor na noite, como ajudava a proteger-se contra os animais selvagens. Também permitia o
preparo de comida cozida, reduzindo microorganismos patogênicos e era mais facilmente digerida. Assim, baixava-se a mortalidade e melhoravam as condições gerais de vida.
O fogo também permitia conservar melhor a comida e especialmente a carne e os peixes, secando-os e defumando-os. Finalmente, foram imprescindíveis para o futuro
desenvolvimento da metalurgia, materiais como a cerâmica e o vidro, além da maioria dos processos químicos.
No
século XIX, mais precisamente em 1860, os químicos Marcellin Berthelot,
francês, e o russo Dmitri Mendeleiev (o criador da primeira versão da
conhecida Tabela Periódica dos Elementos Químicos) propuseram a idéia de que
é comum a ocorrência do metano no interior da terra, sendo então possível a
formação de hidrocarbonetos em grandes profundidades, sustentando dessa forma
que o petróleo é formado nas profundezas da terra por processos
não-biológicos.
O geólogo russo Nikolai Alexandrovitch Kudryavtsev, no início dos anos 50, com as pesquisas que realizou nas areias de Athabasca, em Alberta, no Canadá, teve a oportunidade de analisar a geologia dos arenitos daquele local, concluindo que nenhuma rocha poderia formar o grande volume de hidrocarbonetos lá presentes.
Conclusão
Durante as
pesquisas realizadas no âmbito da História da evolução dos componentes e
materiais inorgânicos, chegamos a conclusão de que: “Desde milhares de anos
antes de Cristo, está intrinsecamente ligada ao desenvolvimento da
humanidade, já que abarca todas as transformações de matérias e
teorias
correspondentes”, uma vez os materiais são substâncias cujas propriedades as
tornam utilizáveis em estruturas, máquinas, dispositivos ou produtos”. Desta
forma, necessitamos conhecer as características, propriedades dos materiais e
a evolução destes, de acordo com a sequência de evolução partindo da 1a
fase que é considerada como idade da pedra até a idade do aço.
Todos os produtos manufacturados, de
qualquer tipo, dependem das características e qualidades dos materiais
empregados. Assim, a qualidade de um produto está directamente relacionada
com as qualidades e propriedades dos materiais. Um produto pode ser fabricado
de acordo com um projecto excelente e por um processo de confecção também
perfeito e mesmo assim apresentar defeito.
Portanto, este trabalho é o reflexo
dos conhecimentos adquiridos no processo de consultas bibliográficas e na
leitura de vários editais na internet.
Bibliografia
GARCEZ; Carlos A. G.,
Companhia de Gás de São Paulo.
|
JOHN; b. Russell; Química geral; 2a edição; vol I; são Paulo; 2008.
NAVARRO; R. F; Revista Electrónica de Materiais e Processos; ISSN 1809-8797; 2006.
PAULING; Linus; Química geral; 1a edição; vol I; California; 1979.
Internet:
- www.at.gov.mz/Pauta_Aduaneira/pau_c28.htm
- www.colegioweb.com.br/.../compostos-inorganico
- pt.wikipedia.org/wiki/Composto_inorgânico
- www.universitario.com.br/.../evolucao/.../teorias.
- www.brasilescola.com/.../quimica-organica.htm
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