{"id":1273,"date":"2019-05-03T09:05:56","date_gmt":"2019-05-03T12:05:56","guid":{"rendered":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/?p=1273"},"modified":"2019-05-03T09:05:56","modified_gmt":"2019-05-03T12:05:56","slug":"estudo-torna-cem-vezes-mais-produtivos-dispositivos-microfluidicos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/estudo-torna-cem-vezes-mais-produtivos-dispositivos-microfluidicos\/","title":{"rendered":"Estudo torna cem vezes mais produtivos dispositivos microflu\u00eddicos"},"content":{"rendered":"

Por Manuel Alves Filho, via Jornal da UNICAMP<\/a><\/p>\n

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Pesquisadores da Faculdade de Engenharia Qu\u00edmica (FEQ) da Unicamp desenvolveram prot\u00f3tipos de dispositivos microflu\u00eddicos com capacidade de produ\u00e7\u00e3o at\u00e9 100 vezes maior que a dos produtos dispon\u00edveis atualmente, sem que ocorresse perda de efici\u00eancia. A tecnologia \u00e9 aplicada em reatores que produzem, por exemplo, compostos qu\u00edmicos e biocombust\u00edveis. Os estudos, coordenados pelo professor Osvaldir Pereira Taranto, renderam um dep\u00f3sito de patente e a publica\u00e7\u00e3o de artigos em duas importantes revistas cient\u00edficas de alto impacto.<\/p>\n

Os prot\u00f3tipos foram desenvolvidos no contexto da pesquisa do engenheiro qu\u00edmico Harrson Silva Santana, pesquisador de p\u00f3s-doutorado e professor colaborador na FEQ. O trabalho est\u00e1 inserido numa \u00e1rea de conhecimento denominada microflu\u00eddica, que se ocupa de investigar o fluxo de fluidos em dispositivos com dimens\u00f5es que variam de dezenas a centenas de micr\u00f4metros. Para se ter uma ideia das propor\u00e7\u00f5es envolvidas, um micr\u00f4metro equivale a um milion\u00e9simo do metro ou \u00e0 mil\u00e9sima parte do mil\u00edmetro.<\/p>\n

De acordo com o professor Osvaldir Taranto, coordenador das pesquisas, a miniaturiza\u00e7\u00e3o desses dispositivos \u00e9 importante porque, quando se reduz a escala, as taxas de rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas se tornam mais altas. Em outras palavras, o processo de produ\u00e7\u00e3o ganha em efici\u00eancia. \u201cAlgu\u00e9m pode afirmar: mas se os dispositivos s\u00e3o t\u00e3o pequenos, a produ\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m \u00e9. Isso \u00e9 verdade se levarmos em considera\u00e7\u00e3o apenas uma unidade. Entretanto, imagine se multiplicarmos o n\u00famero de dispositivos por milhares e os colocarmos para funcionar de forma interligada, como um cluster de computador? Nesse caso, a produ\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m ocorrer\u00e1 em larga escala\u201d, explica o docente.<\/p>\n

O desafio enfrentado por Harrson Santana e colaboradores, como o professor Jo\u00e3o Lameu da Silva Jr., foi aperfei\u00e7oar o processo, ao ampliar o tamanho dos dispositivos. Ele aumentou os equipamentos em 100 vezes, o que equivale a incrementar a capacidade de produ\u00e7\u00e3o na mesma propor\u00e7\u00e3o. \u201cA solu\u00e7\u00e3o pode parecer simples, mas n\u00e3o \u00e9. N\u00e3o basta simplesmente aumentar o tamanho dos dispositivos e pronto. Antes, \u00e9 preciso definir qual o tamanho ideal que eles devem ter, para que possamos ampliar a escala sem que o processo perca efici\u00eancia\u201d, detalha o pesquisador.<\/p>\n

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O engenheiro qu\u00edmico Harrson Santana (\u00e0 esq.), autor do trabalho, e o professor Osvaldir Taranto: microdispositivos foram produzidos em material polim\u00e9rico, por uma impressora 3D.<\/p><\/div>\n

Normalmente, prossegue o engenheiro qu\u00edmico, as dimens\u00f5es dos dispositivos microflu\u00eddicos s\u00e3o determinadas a partir da revis\u00e3o da literatura. \u201cNo nosso caso, n\u00f3s utilizamos\u00a0softwares\u00a0<\/em>para definir o tamanho dos equipamentos. Ou seja, primeiro n\u00f3s simulamos e otimizamos o funcionamento dos microdispositivos de forma virtual, para somente depois partimos para a fabrica\u00e7\u00e3o propriamente dita\u201d, pontua Harrson Santana. A confec\u00e7\u00e3o dos equipamentos, conforme Osvaldir Taranto, \u00e9 um caso \u00e0 parte.<\/p>\n

Ap\u00f3s a defini\u00e7\u00e3o do tamanho e das especifica\u00e7\u00f5es dos dispositivos, que apresentam em seu interior \u201cobst\u00e1culos\u201d que promovem a agita\u00e7\u00e3o dos fluidos e assim ajudam na sua homogeneiza\u00e7\u00e3o, \u00e9 gerado um arquivo digital. Este \u00e9 utilizado em uma impressora 3D, que produz os microdispositivos a partir de um material polim\u00e9rico. \u201cEsta \u00e9 uma excelente solu\u00e7\u00e3o, pois permite, por hip\u00f3tese, que algu\u00e9m na China baixe o arquivo e fabrique os dispositivos localmente, sem qualquer dificuldade\u201d, observa o docente da FEQ.<\/p>\n

Santana acrescenta que uma das vantagens de se fabricar reatores t\u00e3o pequenos \u00e9 que eles s\u00e3o mais baratos que os convencionais. \u201cPara facilitar o desenvolvimento dos dispositivos, ap\u00f3s as simula\u00e7\u00f5es num\u00e9ricas, n\u00f3s utilizamos impressoras 3D de baixo custo para fabricar os prot\u00f3tipos dos dispositivos, o que nos permite test\u00e1-los de forma muito mais r\u00e1pida e com baixo custo de fabrica\u00e7\u00e3o. Hoje n\u00f3s conseguimos fabricar microdispositivos com um custo aproximado de R$ 10 em quest\u00e3o de horas\u201d, esclarece o pesquisador.<\/p>\n

Outras aplica\u00e7\u00f5es<\/strong><\/p>\n

Al\u00e9m de produzir compostos qu\u00edmicos e biocombust\u00edveis, como j\u00e1 mencionado, os dispositivos microflu\u00eddicos podem ser utilizados para outras finalidades, como observa o professor Osvaldir Taranto. \u201cEu tenho um orientando que est\u00e1 trabalhando com vinifica\u00e7\u00e3o. Dito de forma bem simplificada, ele usa suco de uva branco com o objetivo de fabricar vinho. Al\u00e9m disso, futuramente pretendemos colocar microssensores nos dispositivos com o prop\u00f3sito de identificar e analisar determinadas prote\u00ednas do sangue\u201d, adianta.<\/p>\n

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Prot\u00f3tipo desenvolvido na FEQ: tecnologia est\u00e1 sendo alvo de novas investiga\u00e7\u00f5es, entre elas uma que envolve a produ\u00e7\u00e3o de vinho.<\/p><\/div>\n

De acordo com Santana, o grupo da FEQ-Unicamp tem mantido contato com outros grupos de pesquisa, que fazem s\u00edntese de f\u00e1rmacos para a produ\u00e7\u00e3o de medicamentos em microrreatores. Ocorre, entretanto, que a produ\u00e7\u00e3o alcan\u00e7ada por esses dispositivos \u00e9 muito pequena. \u201cEstamos conversando para simular um processo que permita ampliar a produ\u00e7\u00e3o de cada microrreator, aumentando as dimens\u00f5es dos dispositivos, mas mantendo a mesma efici\u00eancia reacional e todas as caracter\u00edsticas deles\u201d, informa o pesquisador, que conta com bolsa concedida pela Coordena\u00e7\u00e3o de Aperfei\u00e7oamento de Pessoal de N\u00edvel Superior (Capes), funda\u00e7\u00e3o vinculada ao Minist\u00e9rio da Educa\u00e7\u00e3o (MEC).<\/p>\n

O mais gratificante desse trabalho, acrescenta Osvaldir Taranto, \u00e9 que todas as descobertas e aperfei\u00e7oamentos t\u00eam sido feitos por cientistas brasileiros, em uma universidade p\u00fablica brasileira. \u201cTemos uma m\u00e9dia de dez pessoas envolvidas em cada projeto de pesquisa, o que inclui desde o aluno de inicia\u00e7\u00e3o cient\u00edfica at\u00e9 o de p\u00f3s-doutorado. S\u00e3o essas pessoas que certamente encontrar\u00e3o solu\u00e7\u00f5es para muitos dos nossos problemas atuais\u201d, infere.<\/p>\n

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Curr\u00edculo Lattes de Harrson S. Santana<\/a><\/p>\n

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Esse livro fornece informa\u00e7\u00f5es sobre pesquisas emergentes explorando os aspectos te\u00f3ricos e pr\u00e1ticos da Microflu\u00eddica e sua aplica\u00e7\u00e3o em Engenharia Qu\u00edmica. A inten\u00e7\u00e3o \u00e9 construir caminhos para novos processos e desenvolvimentos de produtos em \u00e1reas industriais. \u00c9 ideal para engenheiros, qu\u00edmicos, empresas de Microflu\u00eddica e Engenharia Qu\u00edmica, acad\u00eamicos, pesquisadores e estudantes.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Tecnologia desenvolvida na FEQ-Unicamp \u00e9 aplicada em reatores que produzem compostos qu\u00edmicos e biocombust\u00edveis. Continue lendo → <\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":167,"featured_media":1274,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"pgc_sgb_lightbox_settings":"","_vp_format_video_url":"","_vp_image_focal_point":[],"footnotes":""},"categories":[21,16,22,18],"tags":[9,12,10,49],"class_list":["post-1273","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-engenharia-quimica","category-impressao-3d","category-microfluidica","category-microrreatores","tag-engenharia-quimica","tag-microfluidica","tag-processos-quimicos","tag-simulacoes-numericas"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/wp-content\/uploads\/sites\/107\/2019\/05\/img_DEST_microfuidosFEQ_capaJU_20190430.jpg","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1273","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/wp-json\/wp\/v2\/users\/167"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1273"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1273\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1279,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1273\/revisions\/1279"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1274"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1273"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1273"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1273"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}