O FiberFind é o módulo do GeoDict dedicado à identificação e caracterização precisa de fibras em microestruturas 3D, combinando métodos clássicos de processamento de imagem com Inteligência Artificial baseada em redes neurais.
Desenvolvido para análise de imagens provenientes de µCT, CT industrial e FIB-SEM, o FiberFind permite reconhecer, separar e quantificar fibras individuais e ligantes (binder) em materiais fibrosos complexos, como não-tecidos, compósitos reforçados por fibras e materiais granulares.
Após a importação e segmentação das varreduras 3D, o FiberFind aplica três abordagens complementares: identificação de fibras por métodos clássicos, FiberFind-AI e BinderFind-AI para detecção automática por IA, e análise estatística avançada das propriedades das fibras, incluindo distribuição de diâmetro, orientação e curvatura. Essa combinação garante alta precisão mesmo em situações onde fibras e ligantes apresentam valores de cinza semelhantes, inviabilizando métodos tradicionais baseados apenas em intensidade de imagem.
O FiberFind integra-se diretamente ao módulo FiberGeo, permitindo que os parâmetros estatísticos extraídos sejam utilizados para reconstruir modelos digitais isotrópicos ou anisotrópicos de materiais fibrosos, fechando o ciclo de design digital de materiais. Além disso, campos de orientação por voxel podem ser exportados para ElastoDict e ConductoDict, viabilizando simulações de comportamento mecânico e térmico com anisotropia transversal. Essa integração reduz drasticamente a necessidade de protótipos físicos e acelera o desenvolvimento, a otimização e o controle de qualidade de materiais fibrosos.
Principais características do FiberFind
- Identificação automática de fibras individuais e ligantes em imagens 3D
- FiberFind-AI e BinderFind-AI baseados em redes neurais treinadas com dados do GeoDict
- Cálculo da distribuição de orientação de fibras por tensor global, regional ou por voxel
- Estimativa estatística de diâmetro médio, desvio padrão e histogramas de diâmetro
- Análise de curvatura de fibras a partir da extração de fibras individuais
- Compatibilidade total com µCT, CT e FIB-SEM
- Exportação direta de parâmetros estruturais para FiberGeo, ElastoDict e ConductoDict
Aplicações principais
- Modelagem digital de materiais fibrosos, em conjunto com o FiberGeo
- Análise de conteúdo de ligante (binder) e seu impacto no desempenho do material
- Otimização de materiais com redução de custos experimentais
- Controle de qualidade durante processos produtivos de não-tecidos e compósitos
- Avaliação de heterogeneidades estruturais em orientação, diâmetro e curvatura
- Suporte a P&D em compósitos poliméricos, materiais reforçados por fibras e estruturas fibrosas avançadas
Especificações e benefícios
- Redes neurais treinadas com ground truth gerado pelo FiberGeo
- Identificação confiável de fibras longas, não ocas e de seção transversal circular
- Resultados altamente reprodutíveis e quantitativos
- Integração completa com o ecossistema de simulação física do GeoDict
- Redução significativa de ensaios laboratoriais e prototipagem física
- Base sólida para simulações de propriedades mecânicas, térmicas e funcionais
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