Pesquisadores do Departamento de Mecatrônica da Escola Politécnica da USP construíram o protótipo de uma bomba de fluxo de precisão (piezelétrica) que, além de utilizar fluidos em seu sistema de refrigeração, tem o potencial de ser miniaturizada. A tecnologia será utilizada para reduzir altas temperaturas em sistemas eletrônicos. "O objetivo é utilizar a bomba em equipamentos cada vez menores", informa o engenheiro mecatrônico Paulo Henrique Nakasone.
O sistema vem sendo desenvolvido em parceria com Rogério Felipe Pires, engenheiro responsável pela parte experimental do projeto. Ambos desenvolveram o protótipo dentro do programa de mestrado do departamento, sob orientação do professor Emílio Carlos Nelli Silva. O projeto obteve o segundo lugar do 1º Prêmio Werner von Siemens de Inovação Tecnológica, na categoria Pesquisador Ciência & Tecnologia.
Nakasone, responsável pela parte computacional da pesquisa, explica que a maioria das tecnologias de resfriamento, principalmente em sistemas eletrônicos, utiliza o ar por intermédio de ventoinhas. "É comum vermos, por exemplo, esse sistema em microcomputadores", diz. "No caso da bomba piezelétrica, o elemento a ser usado para a refrigeração será a água", explica o engenheiro. O protótipo atual mede aproximadamente 8 por 5 centímetros (cm) por cerca de 4 milímetros (mm) de altura, pouco maior que uma caixa de fósforos.
Na parte interna, existe um canal retangular (20mm X 6mm) por onde passa o fluido. Nesse local opera um atuador piezelétrico, composto por materiais como metal, cerâmica e acrílico. "Este atuador se deforma com a eletricidade e se movimenta como a nadadeira de um peixe. É quando acontece o resfriamento do fluido que retorna para o sistema eletrônico", explica Pires. "Mas há a possibilidade de reduzirmos ainda mais o equipamento, dependendo da necessidade", garante.
Aplicação em biomedicina
"Em alguns casos de pequenas cirurgias, onde é necessário o bombeamento de sangue, os médicos detectaram que havia a hemólise [morte de células] por aumento de pressão e turbulência", conta Nakasone. "Estamos estudando um protótipo que, utilizando o princípio da nadadeira de um peixe, seja capaz de bombear o sangue durante o processo, evitando a hemólise", explica, lembrando que esta foi a motivação inicial para o desenvolvimento do trabalho.
Ele confirma que uma das primeiras aplicações da bomba piezelétrica será mesmo na área de biomedicina, embora de maneira diferente da imaginada inicialmente. Os engenheiros foram procurados por uma empresa do setor para desenvolverem um sistema de resfriamento para um iluminador cirúrgico. Segundo ele, a instalação do sistema no equipamento evitará os incômodos atuais dos diversos maquinários numa sala de cirurgia. Segundo Pires, este protótipo deverá estar disponível comercialmente em um ano e meio.
Todo o projeto tem recebido apoio de entidades financiadoras como o CNPq e FAPESP. Além disso, os alunos conseguiram junto ao Cietec - incubadora de empresas que tem como parceiros a Secretaria de Estado da Ciência, Tecnologia e Desenvolvimento Econômico, o Sebrae-SP, a USP, o IPEN e o IPT - a ajuda necessária para a criação de uma empresa na área de automação de sistemas.
Além desta primeira aplicação, os engenheiros já pensam em desenvolver projetos para serem aplicados em microcomputadores e laptops (computadores portáteis). Para isso, basta que sejam firmadas novas parcerias.
O sistema vem sendo desenvolvido em parceria com Rogério Felipe Pires, engenheiro responsável pela parte experimental do projeto. Ambos desenvolveram o protótipo dentro do programa de mestrado do departamento, sob orientação do professor Emílio Carlos Nelli Silva. O projeto obteve o segundo lugar do 1º Prêmio Werner von Siemens de Inovação Tecnológica, na categoria Pesquisador Ciência & Tecnologia.
Nakasone, responsável pela parte computacional da pesquisa, explica que a maioria das tecnologias de resfriamento, principalmente em sistemas eletrônicos, utiliza o ar por intermédio de ventoinhas. "É comum vermos, por exemplo, esse sistema em microcomputadores", diz. "No caso da bomba piezelétrica, o elemento a ser usado para a refrigeração será a água", explica o engenheiro. O protótipo atual mede aproximadamente 8 por 5 centímetros (cm) por cerca de 4 milímetros (mm) de altura, pouco maior que uma caixa de fósforos.
Na parte interna, existe um canal retangular (20mm X 6mm) por onde passa o fluido. Nesse local opera um atuador piezelétrico, composto por materiais como metal, cerâmica e acrílico. "Este atuador se deforma com a eletricidade e se movimenta como a nadadeira de um peixe. É quando acontece o resfriamento do fluido que retorna para o sistema eletrônico", explica Pires. "Mas há a possibilidade de reduzirmos ainda mais o equipamento, dependendo da necessidade", garante.
Aplicação em biomedicina
"Em alguns casos de pequenas cirurgias, onde é necessário o bombeamento de sangue, os médicos detectaram que havia a hemólise [morte de células] por aumento de pressão e turbulência", conta Nakasone. "Estamos estudando um protótipo que, utilizando o princípio da nadadeira de um peixe, seja capaz de bombear o sangue durante o processo, evitando a hemólise", explica, lembrando que esta foi a motivação inicial para o desenvolvimento do trabalho.
Ele confirma que uma das primeiras aplicações da bomba piezelétrica será mesmo na área de biomedicina, embora de maneira diferente da imaginada inicialmente. Os engenheiros foram procurados por uma empresa do setor para desenvolverem um sistema de resfriamento para um iluminador cirúrgico. Segundo ele, a instalação do sistema no equipamento evitará os incômodos atuais dos diversos maquinários numa sala de cirurgia. Segundo Pires, este protótipo deverá estar disponível comercialmente em um ano e meio.
Todo o projeto tem recebido apoio de entidades financiadoras como o CNPq e FAPESP. Além disso, os alunos conseguiram junto ao Cietec - incubadora de empresas que tem como parceiros a Secretaria de Estado da Ciência, Tecnologia e Desenvolvimento Econômico, o Sebrae-SP, a USP, o IPEN e o IPT - a ajuda necessária para a criação de uma empresa na área de automação de sistemas.
Além desta primeira aplicação, os engenheiros já pensam em desenvolver projetos para serem aplicados em microcomputadores e laptops (computadores portáteis). Para isso, basta que sejam firmadas novas parcerias.