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Pesquisadores do LNCC e da UERJ publicam artigo de destaque na revista Proceedings of the Royal Society A
O trabalho foi destacado na capa do periódico e apresenta um modelo matemático inédito para prever o fenômeno da fluência em polímeros – a deformação lenta de plásticos submetidos a cargas constantes, que pode comprometer sua durabilidade em aplicações de longo prazo.
A principal contribuição está no uso do cálculo fracionário de ordem variável, que permite descrever de forma dinâmica como os materiais mudam de comportamento ao longo do tempo. Diferentemente de modelos clássicos, que assumem propriedades fixas, a nova abordagem captura a transição gradual entre fases mais rígidas e mais flexíveis dos polímeros. Isso possibilita previsões muito mais fiéis da vida útil de componentes, aumentando a confiabilidade em aplicações críticas como tubulações industriais, peças automotivas, embalagens de longa duração e dispositivos médicos.
A publicação em um periódico de tamanha tradição e rigor científico — editado pela Royal Society, a academia nacional de ciências do Reino Unido e uma das instituições científicas mais antigas e influentes do mundo — ressalta a relevância internacional da contribuição. A Proceedings A é reconhecida por difundir artigos originais e fundamentais em matemática, física e engenharia, sendo um espaço editorial extremamente seletivo.
Sobre os autores
Americo Cunha Jr é pesquisador do LNCC/MCTI e professor associado da UERJ. Atua na área de dinâmica não linear e matemática aplicada, desenvolvendo métodos computacionais avançados para entender e prever fenômenos complexos em engenharia e ciências aplicadas. Recebeu em 2023 o Prêmio ABMEC para Jovens Cientistas, é bolsista de produtividade do CNPq e da FAPERJ, e integra comitês editoriais de periódicos internacionais como o Journal of Vibration and Acoustics (ASME), Journal of Vibration Engineering & Technologies (Springer-Nature) e PLOS ONE.
José Geraldo Telles Ribeiro é professor do Departamento de Engenharia Mecânica da UERJ, com ampla experiência em sistemas dinâmicos, controle e medições de vibrações. Formado no Instituto Militar de Engenharia (IME), com doutorado pela PUC-Rio, tem contribuído de forma consistente para o avanço da engenharia aplicada no Brasil, especialmente no desenvolvimento de modelos e técnicas de análise experimental e numérica de sistemas mecânicos.
O artigo está disponível em: http://dx.doi.org/10.1098/rspa.2024.0861
VERSION EN
The prestigious scientific journal Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences has published the article “Advanced creep modelling for polymers: a variable-order fractional calculus approach”, authored by José Geraldo Telles Ribeiro (Rio de Janeiro State University – UERJ) and Americo Cunha Jr (National Laboratory for Scientific Computing – LNCC/MCTI and UERJ).
The main contribution lies in the use of variable-order fractional calculus, which allows the model to dynamically describe how materials change their behavior over time. Unlike classical approaches, which assume fixed properties, the new method captures the gradual transition between stiffer and more flexible phases of polymers. This innovation makes it possible to produce far more accurate lifetime predictions of components, improving reliability in critical applications such as industrial piping, automotive parts, long-term packaging, and medical devices.
Publication in such a highly selective journal — edited by the Royal Society, the United Kingdom’s national academy of sciences and one of the oldest and most influential scientific institutions in the world — highlights the international relevance of the contribution. Proceedings A is recognized for disseminating original and fundamental articles in mathematics, physics, and engineering, and has long been a reference in cutting-edge science.
About the authors:
Americo Cunha Jr is a researcher at LNCC/MCTI and associate professor at UERJ. He works in the field of nonlinear dynamics and applied mathematics, developing advanced computational methods to understand and predict complex phenomena in engineering and applied sciences. He received the ABMEC Young Scientist Award in 2023, holds productivity fellowships from CNPq and FAPERJ, and serves on the editorial boards of leading international journals such as the Journal of Vibration and Acoustics (ASME), Journal of Vibration Engineering & Technologies (Springer-Nature), and PLOS ONE.
José Geraldo Telles Ribeiro is a professor in the Department of Mechanical Engineering at UERJ, with extensive experience in dynamical systems, control, and vibration measurements. He holds a degree and master’s from the Military Institute of Engineering (IME) and a doctorate from PUC-Rio. His career combines strong academic training with consistent contributions to applied engineering in Brazil, particularly in the development of models and techniques for the experimental and numerical analysis of mechanical systems.
The article is available at: http://dx.doi.org/10.1098/rspa.2024.0861