A Engenharia de Materiais corresponde a um ramo da Engenharia bastante recente. Essa área envolve o estudo, síntese, caracterização e produção de materiais de diversos tipos, desde os mais conhecidos, como variados tipos de metais, até os mais complexos, como os nanocompósitos.
De acordo com Libardi (2014), coordenador do curso de Engenharia de Materiais da UFSCar, os estudos referentes aos materiais requerem do estudante um amplo domínio de Física e Química, além de vasto conhecimento de Matemática. Trata-se de um curso muito amplo dentro das Ciências Exatas e que envolve grande interdisciplinaridade.
O desafio do estudante que decida se embarcar por essa fascinante área é, antes de tudo, desenvolver uma sólida base teórica a respeito da estrutura e propriedades da matéria, aliado a um completo conhecimento da resistência dos materiais e um domínio considerável de conceitos básicos da física moderna.
Foi um enorme desafio, diante disso, escolher um número tão limitado de livros que pudesse ofertar ao estudante uma bagagem mínima de conhecimento, capaz de lhe permitir uma compreensão inicial da Ciência e Engenharia dos Materiais. Essa lista foi elaborada conforme o conteúdo de cada livro, o qual é de suma importância, mas também com base na acessibilidade do livro, mediante as faixas de preços mais em conta. Por isso, é bom deixar claro que, para alguns casos, poderão existir outras obras mais conhecidas e renomadas no mercado, porém com faixas de preços maiores. Tais livros foram colocados como sugestões alternativas, caso o leitor tenha interesse em adquirir algum deles.
1. Engenharia de Materiais Para Todos (2ª Edição)
Esta obra é uma forma de permitir o primeiro contato do estudante com a Engenharia de Materiais. Aqui o leitor irá encontrar respostas para diversas perguntas iniciais: o porquê de aprender mais sobre essa ciência, como é a inserção no mercado de trabalho, além de encontrar capítulos destinados a explicar as quatro grandes classes de materiais: metais, materiais cerâmicos, polímeros e compósitos.
Sinopse: Desde a Antiguidade, os materiais têm uma influência muito grande sobre todas as atividades das pessoas, porque tudo o que tem de ser construído concretamente precisa da disponibilidade de algum material adequado. Hoje se conhecem os materiais em profundidade. Estamos num ciclo interessante, no qual, com novos materiais, se pode pensar em novas coisas; ao pensar em novas coisas, pode-se buscar novos materiais. Nesta segunda edição foram adicionados três novos e interessantíssimos capítulos sobre nanomateriais, biomateriais e informação tecnológica. Os alunos e professores do Ensino Médio e os estudantes dos primeiros anos de todos os cursos de Engenharia encontrarão conceitos apresentados de modo acessível sobre cerâmicas, metais, polímeros e compósitos.
2. Princípios de Ciência dos Materiais (1ª Edição)
Este livro é um clássico dos anos 70, época em que a Engenharia de Materiais ainda era algo muito recente. Apesar de ter havido muitas reimpressões desde essa época, não houve uma nova edição após sua primeira tradução para o Português. Entretanto, trata-se de uma obra completíssima, com desenhos, exercícios e variadas sugestões de leitura ao fim de cada capítulo. Destaca-se que o autor (Lawrence H. Van Vlack) é citado em referências do livro do Callister, o próximo da lista. Você pode encontrar essa obra em sebos espalhados pelo país por preços bastante acessíveis.
Sinopse: O campo de ciência dos materiais vem se desenvolvendo rapidamente devido ao reconhecimento de que princípios científicos idênticos se aplicam às propriedades dos metais, dos materiais inorgânicos não metálicos e dos materiais orgânicos. No passado, tecnologias individuais foram desenvolvidas para materiais diferentes, porque esses princípios amplos e sua aplicabilidade geral não havia sido reconhecida. Recentemente possível estabelecer uma tentativa para os fundamentos gerais das ciências dos materiais, transcendendo os detalhes da tecnologia corrente nesses campos. Em particular, o notável sucesso que a metalurgia tem tido, correlacionando as propriedades estruturais, levou à adoção dessa metodologia para materiais polimerados” (Publicação do Departamento de Metalurgia e Ciência dos Materiais do “Massachusetts Institute of Technology”, 1961). É nossa intenção, ao apresentar a edição brasileira da obra de Van Vlack sobre Ciência dos matérias, já reconhecida e utilizada entre nós há vários anos, tornar clara a necessidade da existência de livros, em língua portuguesa, que forneçam aos estudantes das Universidades Brasileiras o conhecimento moderno para os estudos fundamentais de materiais. Visamos, assim, uma posterior aplicação na utilização prática de materiais de construção em engenharia civil, mecânica, metalúrgica, química, naval, aeronáutica, de minas, de eletricidade, eletrônica, e outras a qual é fundamental ao desenvolvimento tecnológico brasileiro.
3. Ciência e Engenharia dos Materiais: Uma Introdução (9ª Edição)
De todos os livros da área, este é considerado o mais renomado e clássico de todos. Trata-se da "Bíblia" da Ciência e Engenharia de Materiais. Repleto de ilustrações, com figuras e gráficos coloridos, além de papel de ótima qualidade, esse livro é um dos mais bonitos e completos da área. Apesar de caro, vale a pena o investimento para estudantes da área.
Sinopse: A partir de um enfoque capaz de levar os leitores a compreender, desenvolver e usar diferentes matérias-primas, a nona edição de ''Ciência e Engenharia de Materiais — Uma Introdução'' foi primorosamente elaborada para que profissionais e estudantes possam verificar a importância das diferentes tecnologias de utilização e aprimoramento de materiais. Com uma didática que propicia a aplicação da teoria na prática, este livro apresenta aos leitores estudos detalhados de casos a fim de contribuir para a iniciação e o desenvolvimento de habilidades na investigação de propriedades da Engenharia de Materiais somadas aos das ciências nas áreas de Química, Física, Metalurgia, entre outras. Esta obra proporcionará os conhecimentos básicos para propor soluções e inovações aos problemas de aplicações técnicas, econômicas e ambientais da indústria com a utilização de materiais nos processamentos e composições necessários à fabricação de produtos.
4. Química: Um Curso Universitário (4ª Edição)
Tentar compreender a Ciência dos Materiais sem o mínimo domínio da Química é uma tarefa praticamente impossível. Diante disso, convém que o leitor possua um exemplar capaz de atender a essa necessidade. O livro de Química de Myers e Mahan é completíssimo e bastante recomendado em algumas ementas de Química em Universidades Federais. Embora traga poucos desenhos, o texto em si é muito amplo e completo, sendo importante que o leitor tenha boa formação em Química do Ensino Médio para compreensão de determinados assuntos. O estudo concomitante com o livro do Atkins é um forma de melhorar ainda mais os estudos, uma vez que este último é mais conceitual e de leitura mais leve, ideal para quem está começando.
Sinopse: O texto de Mahan tem sido adotado nos melhores Cursos Universitários ao longo de mais de duas décadas, e certamente continuará recebendo a preferência dos docentes mais exigentes ou experientes, por uma simples razão: nele, os fundamentos da Química são apresentados em estado de arte, com muita profundidade e riqueza de detalhes. Essa qualidade está se tornando escassa na maioria dos textos recentes, que exploram excessivamente a imagem, com o uso das cores e ilustrações para tornar a leitura mais leve, em detrimento do conteúdo, em si.
Sugestão 2: Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente (Atkins).
5. Mecânica dos Materiais (8ª Edição)
Conhecer os esforços solicitantes internos nos materiais e o estado geral de deformações e tensões é uma das habilidades que o estudante deve ter para adentrar nessa área da engenharia. O livro de Gere e Goodno é bastante conceituado e utilizado em Universidades da Inglaterra, assim como o livro do Hibbeler. Em termos de teoria e demonstrações de fórmulas, este último consegue trazer explicações ainda mais didáticas.
Sinopse: Este livro tem como objetivo oferecer um conjunto de ensinamentos sobre resistência e desempenho físico de estruturas, em obras realizadas pelo homem ou em eventos naturais. Esta nova edição de Mecânica dos materiais traz exemplos que ilustram os conceitos teóricos e mostram como eles podem ser utilizados em situações práticas, incluindo demonstrações gráficas dos resultados. Estruturado de forma que os conceitos teóricos sejam ilustrados por exemplos que podem ser aplicados em situações práticas, incluindo demonstrações gráficas dos resultados, a obra traz estes tópicos principais: análise e projeto de membros estruturais submetidos a tração, compressão, torção e flexão, conceitos de tensão e alongamento, deformação e deslocamento, elasticidade e plasticidade, energia de deformação e capacidade de suportar carga. Tópicos de interesse geral também estão presentes, como transformações de tensão e deformação, cargas combinadas, concentrações de tensão, deflexões de vigas e estabilidade de colunas. Além disso, tópicos especializados incluem efeitos térmicos, cargas dinâmicas, membros não prismáticos, vigas de dois materiais, centros de cisalhamento, momentos fletores, centroides e momentos de inércia.
Sugestão 2: Resistência dos Materiais (Hibbeler).
6. Física Moderna: Origens Clássicas e Fundamentos Quânticos (2ª Edição)
Este livro nada mais é que uma introdução ao mundo da física quântica, aliado aos conceitos da relatividade. O interessante é que seus capítulos são ordenados da mesma forma em que a física moderna foi desenvolvida ao longo do século XX, incluindo um capítulo inicial a respeito da noção primordial do átomo pelos gregos - o que traz um diferencial comparado a outras obras do assunto. Outro clássico é o livro de Eisberg e Resnick, ideal para aqueles que desejam compreender a teoria quântica mais a fundo.
Sinopse: Em sua segunda edição, ''Física Moderna'' mantém a qualidade e a clareza do texto, desvendando aspectos históricos e servindo a professores como fonte e inspiração de configurações de cursos dos mais variados níveis. Os autores mostram que, apesar da enorme diferença de volume de nosso conhecimento quanto ao princípio, não estamos muito longe dos gregos antigos ao tratar a estrutura da matéria usando a ideia do famoso brinquedo russo: a matriosca. O núcleo do livro é a discussão dos novos fenômenos que levaram à criação de um novo enfoque para a Física: a Mecânica Quântica. Entre os conteúdos que mais apresentam atualizações, destacam-se aqueles referentes às concepções clássicas sobre a natureza da luz, à relatividade restrita, à radioatividade, ao modelo atômico de Bohr e às aplicações da equação de Schrödinger, com reflexos no aumento significativo do número de exercícios e figuras. Um livro capaz de guiar o estudante no mundo da Física Moderna, escrito por dois jovens professores no início do século XXI sobre a revolução científica do início do século XX.
Sugestão 2: Física Quântica: Átomos, Moléculas, Sólidos, Núcleos e Partículas (Eisberg e Resnick).
Fontes:
LIBARDI, W. Um curso de graduação em engenharia de materiais. In: RODRIGUES, J. A.; LEIVA, D. R. (Org.). Engenharia de materiais para todos. 2ª Ed. São Carlos: EdUFSCar, 2014. p. 19 – 25.
Imagens e sinopses dos livros obtidas em: https://www.amazon.com.br/
