Há alguns dias atrás, postei um texto falando sobre o projeto de “Reinvenção da Roda”. Nele dei uma passada bem rápida sobre o que o professor Osmar Vicente Rodrigues, da Unesp de Bauru, pretendia idealizar.  

A pedido do CienTecno.com, Rodrigues passou um texto muito interessante e algumas imagens para publicar no site e também para, a partir deles, escrever sobre o projeto e divulgá-lo em uma revista eletrônica da USP. 

Agradeço a atenção do professor. Abaixo está o texto e as imagens. Nele, o pesquisador dá uma introdução e explica melhor como funciona o invento. 

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PUMPLON WHEEL: UMA RODA FORA-DE-ESTRADA

 

Introdução 

Atualmente, 90% das estradas do mundo não são pavimentadas. Entretanto, paradoxicamente, a maciça maioria das pesquisas em design automobilístico estão muito mais voltadas às condições de transporte em estradas pavimentadas do que as condições ‘off-road’. Os motoristas enfrentam, frequentemente, condições de terreno e obstáculos bastante imprevisíveis. Em qualquer atividade de transporte, uma superfície precisa ser suficientemente resistente para evitar que os veículos afundem e ou encalhem, interrompendo assim a viagem. Entretanto, o que é bom em uma situação particular, pode não ser para outra. Por exemplo, um design de pneu com uma pequena área de contato combinado com alta pressão é bastante eficiente em lama com uma acentuada quantidade de água, ao passo que uma área de contato maior e baixa pressão fazem a diferença em terra fofa ou areia. 

Mas qual é o desafio? 

Nenhuma tecnologia hoje disponível possui uma adequada relação custo-benefício ou capacidade de permitir um transporte em todo tipo de terreno e obstáculos. O desafio é, portanto, garantir confiabilidade, segurança e viagens economicamente viáveis e sem interrupções em condições fora de estrada, em especial na agricultura. 

O que é a roda ‘Pumplon Wheel’ 

O conceito ‘Pumplon Wheel’ foi desenvolvido para o transporte todo-terreno, em particular para o uso agrícola. Trata-se de um novo e revolucionário conceito de roda capaz de mudar a própria forma e dimensões de acordo com diferentes condições de terreno, substituindo pneus convencionais nas situações de transporte fora de estrada. Com tais atributos, essa roda reduz significantemente o tempo de viagem, evitando atolamentos e a resultante interrupção do percurso. 

A ‘Pumplon Wheel’ é único, primeiramente, por ser o primeiro no mundo capaz de alterar sua própria largura e diâmetro, alterando consequentemente sua forma e dimensões. E em segundo, porque este pode alterar tanto a área quanto a pressão de contato com o solo de acordo com a necessidade. 

Com a sua capacidade em alterar sua forma e dimensões, indo de uma largura menor seguida de um diâmetro maior à uma largura maior seguida de um diâmetro menor (ver Figuras 1,2,3,4,5 e 6), a consequente mudança na área de contato com o solo e pressão de contato geram diferentes distribuições do peso em cada uma das rodas, e assim permitem melhores resistências de rolagem do veículo, para diferentes tipos de solo e condições de superfície, independentemente do clima. 

 

Figuras 1, 2 e 3: A estrutura da ‘Pumplon Wheel’ em três diferentes formas e dimensões. 

 Figuras 4, 5 e 6: A roda ‘Pumplon Wheel’ incluindo sua estrutura e corpo em borracha. 

  

Chuva é um aspecto importantíssimo na agricultura, especialmente em países tropicais, o número de dias chuvosos por mês pode facilmente atingir a marca de 15 dias de chuva por mês em seis meses do ano (ver Figura 7). De um lado, chuva é vital para as plantas, mas de outro, essa mesma chuva compromete parte das atividades agrícolas, em particular aquelas que dependem de veículos nas plantações. Nos casos em que um negócio depende da produção agrícola e da industrialização daquilo que é colhido, a dificuldade de acesso às áreas plantadas compromete a produção industrial, custando milhões para as empresas agrícolas. 

  Figura 7 – A proporção de dias chuvosos na área central do Estado de São Paulo. 

Source: ESALQ – USP 

  

 De acordo com Beleboni (2006), uma plantação de cana de açucar pode ser comprometida em até 20%, devido a compactação do solo (ver Figura 8). Se nós considerarmos uma usina com capacidade de moagem de 2 milhões de toneladas por ano, isso significa uma perda da ordem de R$ 20 milhões. Ou seja, compactação do solo, definitivamente, não é boa para as plantas, o que acaba gerando um paradoxo em termos de maquinaria agrícola, já que esta tem se tornado maior e mais potente ao longo dos anos. 

Figura 8: Secção de um terreno agrícola mostrando a camada de solo compactado. 

Source: Rubismar Stolf 

  

  

Como nós podemos ver, existe um potencial enorme de aplicação para soluções como a ‘Pumplon Wheel’ nesse cenário, no sentido de se obter um melhor equilíbrio entre a área de contato e pressão de contato de qualquer veículo ou máquina. Como tal solução pode minimizar a ação do peso dos veículos sobre as plantações, pode-se dizer que tal equilíbrio faz dessa roda um produto também ambientalmente correto. 

  

Muito embora ela seja simples em muitos aspectos, a ‘Pumplon Wheel’ apresenta tecnologias bastante distintas, alinhando o óbvio, em termos de princípios, com o simples, em termos de produto, para atingir os seus objetivos de mobilidade. Do ponto de vista da fabricação, isso significa que esse produto é exequível tanto para uma abordagem vertical (interna) quanto horizontal (terceirizada) de produção. Tão importante quanto isso, é o fato de que em sendo um produto simples, qualquer parte dele pode ser produzida por diferentes fabricantes em qualquer parte do mundo, sem a necessidade de um alto nível de especialização. 

  

A ‘Pumplon Wheel’ foi inventada pelo Prof. Dr. Osmar V. Rodrigues do Curso de Design da Unesp Bauru, como resultado de parte de seus trabalhos experimentais durante o desenvolvimento de seu PhD em Design Automobilístico no Royal College of Art, tendo sido premiado em 2006 com o Innovation RCA Selected Works. A invenção, a qual já tem seus direitos de propriedade industrial adquiridos e protegidos, ainda necessita, em seu projeto, de mais 2 anos de desenvolvimento, principalmente em relação ao seu modelamento matemático e seus aspectos dinâmicos de rodagem, para que possa então ser submetido à testes práticos. 

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Osmar Vicente Rodrigues 

 

Fonte: Inovação Tecnológica

O presidente mundial da General Electric (GE), Jeffrey Immelt, anunciou que sua empresa escolheu o Brasil para a instalação de um centro de pesquisa e desenvolvimento. Este será o quinto centro de P&D da GE no mundo – a empresa já tem unidades nos Estados Unidos, Alemanha, China e Índia.

No Brasil as pesquisas deverão se concentrar nas áreas de petróleo, gás, energia e aviação, setores já desenvolvidos pela empresa no País, que atua em várias outras áreas no exterior.

Polos econômicos e tecnológicos

O Ministro da Ciência e Tecnologia, Sérgio Rezende, afirmou que auxiliará a empresa a definir o local e as áreas de trabalho do centro de pesquisa. “Vamos cooperar indicando instituições com as quais eles podem conversar até tomarem a decisão. A GE sabe que o Brasil tem polos econômicos e tecnológicos importantes, como Campinas, São Paulo, São José dos Campos, Rio de Janeiro, Belo Horizonte, Porto Alegre e Pernambuco”, disse.

O interesse da GE é atuar de forma mais integrada com seus clientes brasileiros, como Petrobras, Vale e a Embraer. “Quero estar mais próximos dos meus clientes. Essa é a maneira de demonstrar nosso comprometimento com o Brasil”, afirmou o executivo.

Após o anúncio, o presidente da GE realizou reuniões com representantes da Agência Brasileira de Promoção de Exportações e Investimentos (Apex), do Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior (Mdic) e com o ministro de Minas e Energia, Edison Lobão.

Expansão da produção

Além do centro de pesquisa, a empresa, que desenvolve basicamente infraestrutura, investirá US$ 118 milhões em expansão da capacidade de produção no Brasil.

Segundo a empresa, US$ 50 milhões serão destinados a construção de uma fábrica de equipamentos de saúde, em Contagem (MG); US$ 35 milhões numa empresa de manutenção de turbina de avião, em Petrópolis (RJ); US$ 21 milhões são para a produção de equipamentos de perfuração das plataformas de petróleo e US$ 12 milhões restantes serão aplicados em uma fábrica de locomotivas para transporte de cana-de-açúcar, em Minas Gerais.

Desse investimento, a GE já fechou um contrato de venda de 50 locomotivas para a Cosan Combustíveis e Lubrificantes.

A General Electric atua no Brasil há 90 anos, tem 15 fábricas e emprega seis mil funcionários. Com os novos investimentos, mais 600 pessoas devem ser contratadas. Em 2008, a subsidiária brasileira faturou US$ 3,3 bilhões.

Empregos de ponta

O local de instalação do novo centro de pesquisa e desenvolvimento deverá ser anunciado no primeiro trimestre de 2010. Segundo Immelt, a unidade deverá estar pronta até o final do ano.

Segundo o presidente da subsidiária brasileira da GE, João Geraldo Ferreira, serão criados entre 150 e 300 novos empregos. “Num primeiro momento, nossa prioridade será local e vamos desenvolver produtos com perfil para atender a demanda atual no Brasil e nos preparar para o futuro. Só depois buscaremos distribuir parte [dos produtos] a outros países.”

A definição da localidade levará em consideração a proximidade com universidades e o mercado de consumo em potencial. Ele não quis adiantar os valores a serem investidos no centro de pesquisa tecnológica.

A escolha pelo Brasil, afirma, deve-se aos bons indicadores econômicos, ao controle de inflação e à solidez da democracia brasileira, além da qualidade da mão de obra. “O Brasil reúne condições que interessam qualquer corporação”, destacou Ferreira.

Mais segurança na hora de pagar: o aparelho identifica também dinheiro

Infelizmente, ainda há no Brasil um problema de acessibilidade. Pessoas com algum tipo de deficiência sofrem mais na hora de viver em sociedade. A questão da cadeira de rodas que não sobre na calçada ou não entra na porta é apenas um desses exemplos. Deficientes visuais enfrentam, todos os dias, a dificuldade de identificar cores ou simplesmente nem as enxergam. Mas isso pode mudar.

Pesquisadores da Escola Politécnica (EP) da USP desenvolveram um equipamento capaz de identificar, por leitura óptica, a cor de um objeto ou o valor de uma nota de Real.

Os engenheiros de computação Fernando de Oliveira Gil e Nathalia Sautchuk Patrício, desenvolveram o projeto dentro do programa Poli Cidadã.

Finalista da competição internacional Unreasonable Finalists Marketplace do Unreasonable Institute, no Colorado, Estados Unidos, o Aurie, como foi nomeado, identifica as três cores básicas: azul, verde e vermelho. Por sensores ele analisa a cor predominante do objeto, “falando” ao usuário.

Para as notas, o funcionamento é igual, já que no Brasil elas são diferenciadas pela cor. Um problema está na identificação das notas de dois e 100 reais, exigindo, então, alguns ajustes.

Atualmente o protótipo necessita um software para ler as informações coletadas, mas os engenheiros idealizam a junção dele ao aparelho, tornando-o autônomo.

Como a ideia é destiná-lo ao público de baixa renda, o aparelho é feito para ser vendido o mais barato possível, mas com qualidade. Por isso a equipe está pedindo doações para ganhar a final da competição. O dinheiro será usado para custear os desenvolvedores durante um período de 10 semanas de treinamento na sede do Unreasonable Institute, com profissionais e especialistas na área de negócios.

Como doar: deve-se preencher um cadastro no site oficial do Unreasonable Institute e fazer a doação, ou pelo Pagseguro através do site do Identificador de Cores.

Freitas, J.P.O.

Referências bibliográfica:

http://www.usp.br/agen/?p=16445

http://www.auire.com.br/

Para quem trabalha, já trabalhou ou pensa em trabalhar na área de projetos, um dos primeiros desafios encontrados é a modelagem 3D. No Brasil e no mundo, há vários softwares especializados nisso. Tais como Solid Edge, Solid Works, Catia, Auto Cad, entre outros.

Mas no vídeo a seguir você verá uma revolução na área. O projeto Leonar3Do é o que há de mais novo no cenário de projetos em três dimensões. O sistema cria uma realidade virtual que insere o usuário de forma bem interativa. O usuário pode ser leigo no assunto, basta sentar em frente ao monitor, colocar o óculos e trabalhar com a caneta. No projeto, comprovaram o fácil uso do equipamento deixando crianças de 10 a 12 anos “brincarem” com ele.

Com o equipamento é possível desenhar no espaço, criando modelos de embalagens, brinquedos, jogando, enfim, fazendo parte do conceito de “realidade misturada”.

Mais informações você encontra no site do projeto, clique aqui.

Fonte da imagem: http://www.leonar3do.com/

Fonte: Redação do Site Inovação Tecnológica – 18/02/2010 – [Imagem: Nann et al.]

Fontes de energia do futuro

Células de combustível alimentadas por hidrogênio e energia solar são as duas maiores esperanças para as fontes de energia do futuro, que sejam mais amigáveis ambientalmente e, sobretudo, sustentáveis.

A combinação das duas então, é considerada como particularmente limpa: produzir hidrogênio para alimentar as células a combustível quebrando moléculas de água com a luz solar seria de fato o melhor dos mundos.

Esta é a chamada fotossíntese artificial, que vem sendo alvo de pesquisas de vários grupos de cientistas ao redor do mundo, com diferentes abordagens.

Eletrodo fotocatalítico

Agora, uma equipe liderada por Thomas Nann e Christopher Pickett, da Universidade de East Anglia, no Reino Unido, criou um fotoeletrodo eficiente e robusto e que pode ser fabricado com materiais comuns, de baixo custo.

O novo sistema consiste de um eletrodo de ouro que é recoberto com camadas formadas por nanopartículas de fosfeto de índio (InP). A seguir, os pesquisadores adicionaram um composto de ferro-enxofre [Fe2S2(CO)6] sobre as camadas.

Quando submerso em água e iluminado com a luz do Sol, sob uma corrente elétrica relativamente fraca, este sistema fotoeletrocatalítico produz hidrogênio com uma eficiência de 60%.

“Esta eficiência relativamente elevada é um avanço”, diz Nann.

Fotossíntese artificial

Que o sistema funciona os pesquisadores já comprovaram. Mas como ele funciona? Entender os mecanismos da reação é essencial para aprimorá-lo e levá-lo até aplicações práticas.

Os pesquisadores teorizam o seguinte mecanismo para a reação: as partículas de luz são absorvidas pelo nanocristais de InP, excitando os elétrons em seu interior. Nesse estado excitado, os elétrons podem ser transferidos para o composto de ferro-enxofre.

Em uma reação catalítica, o composto de ferro-enxofre então transfere seus elétrons para os íons hidrogênio (H+) na água em volta, que são então liberados sob a forma de moléculas de hidrogênio (H2). O eletrodo de ouro fornece os elétrons necessários para repovoar os nanocristais de InP.

Hidrogênio industrial

Em contraste com os processos de fotossíntese artificial já divulgados até agora, o novo sistema funciona sem moléculas orgânicas. Estas moléculas precisam ser convertidas para um estado excitado para que possam reagir, o que faz com que se degradem ao longo do tempo.

Este problema limita o tempo de vida de sistemas de fotossíntese artificial com componentes orgânicos.

O novo sistema agora descoberto é puramente inorgânico e tem, portanto, uma vida útil muito maior.

“Nosso novo sistema de eletrodo fotocatalítico é robusto, eficiente, barato e livre de metais pesados tóxicos,” afirma Nann. “Ele pode ser uma alternativa altamente promissora para a produção de hidrogênio industrial.”

Embora sejam promissoras, o hidrogênio para as células a combustível atuais é fabricado a partir do gás natural, um “primo” do petróleo.

Bibliografia:

Water Splitting by Visible Light: A Nanophotocathode for Hydrogen Production
Thomas Nann, Saad K. Ibrahim, Pei-Meng Woi, Shu Xu, Jan Ziegler, Christopher J. Pickett
Angewandte Chemie International Edition
5 Feb 2010
Vol.: Early View
DOI: 10.1002/anie.200906262