{"id":360,"date":"2017-07-19T12:56:48","date_gmt":"2017-07-19T15:56:48","guid":{"rendered":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/?p=360"},"modified":"2018-06-15T11:24:51","modified_gmt":"2018-06-15T14:24:51","slug":"os-robos-e-os-engenheiros-quimicos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/os-robos-e-os-engenheiros-quimicos\/","title":{"rendered":"Os Rob\u00f4s e os Engenheiros Qu\u00edmicos"},"content":{"rendered":"

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Ol\u00e1 querido leitor, tudo bem com voc\u00eas? A ideia desse texto veio de uma recente not\u00edcia do site ChemistryWorld<\/em><\/a><\/strong>\u00a0sobre um estudo do grupo do Prof. Lee Cronin da Universidade de Glasgow em que foi apresentado um qu\u00edmico rob\u00f3tico que \u00e9 mais eficiente do que os seus colegas de trabalho humanos, pelo menos quando se trata de descobrir e cristalizar mol\u00e9culas gigantes de automontagem. Mas calma! Por enquanto, esses cientistas sint\u00e9ticos n\u00e3o est\u00e3o prestes a substituir os qu\u00edmicos. A inten\u00e7\u00e3o \u00e9 que eles ajudem os humanos a enfrentar seus pr\u00f3prios pontos cegos e tend\u00eancias quando se trata de pesquisa.<\/p>\n

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Explora\u00e7\u00e3o do espa\u00e7o de cristaliza\u00e7\u00e3o por tr\u00eas m\u00e9todos (algoritmo, humano e aleat\u00f3rio). [Imagem: L Cronin et al, 2017. DOI: 10.1002\/anie.201705721<\/a>]<\/p><\/div>\n

O grupo de Glasgow criou um sofisticado algoritmo conectado a um sistema de manuseio de l\u00edquidos capaz de realizar experimentos de cristaliza\u00e7\u00e3o*<\/strong>. \u00a0O rob\u00f4 foi colocado contra a equipe do Prof. Cronin com os materiais de partida, um protocolo experimental para o processo de s\u00edntese e cristaliza\u00e7\u00e3o e um conjunto de dados inicial que detalha as tentativas de cristaliza\u00e7\u00e3o bem sucedidas e falhas anteriores.\u00a0Usando isso, eles foram ent\u00e3o obrigados a estabelecer suas pr\u00f3prias condi\u00e7\u00f5es e procedimentos experimentais para analisar a efici\u00eancia do processo.<\/p>\n

“O fato de o rob\u00f4 ser mais eficiente na busca do espa\u00e7o de cristaliza\u00e7\u00e3o (efici\u00eancia do processo nesse caso) foi inesperado porque achamos que os rob\u00f4s seriam mais tediosos”, disse o Prof. Cronin. “\u00c9 um resultado curioso, mas n\u00e3o inesperado porque o rob\u00f4 tem menos restri\u00e7\u00f5es do que um ser humano em termos de manuseio de l\u00edquidos.” Os qu\u00edmicos treinados muitas vezes trabalham de forma met\u00f3dica e incremental, tomando decis\u00f5es com base no conhecimento e treinamento pr\u00e9vio do indiv\u00edduo. De acordo com Cronin, \u00e9 aqui que podemos ser limitados.\u00a0“O rob\u00f4 amplia a intui\u00e7\u00e3o do humano”. “O rob\u00f4 libera o humano do vi\u00e9s porque tem mais tempo para fazer rea\u00e7\u00f5es que um ser humano n\u00e3o escolheria fazer. Se voc\u00ea receber um conjunto aleat\u00f3rio de rea\u00e7\u00f5es, voc\u00ea usa seu vi\u00e9s – ou seu treinamento – para escolher essas rea\u00e7\u00f5es’, diz Cronin.<\/p>\n

Interessante! Mas, o que a Engenharia Qu\u00edmica<\/a><\/strong>\u00a0tem a ver com isso?<\/p>\n

Antes de mais nada, vamos entender um pouco de rob\u00f4s qu\u00edmicos e industriais<\/strong><\/span><\/p>\n

A\u00a0Associa\u00e7\u00e3o das\u00a0Ind\u00fastrias de Rob\u00f3tica (Robotic Industries Association<\/em> – RIA) define rob\u00f4 da seguinte maneira: “Um rob\u00f4 \u00e9 um manipulador multifuncional reprogram\u00e1vel, projetado para mover material, pe\u00e7as, ferramentas ou dispositivos especializados, atrav\u00e9s de movimentos vari\u00e1veis programados para o desempenho de uma variedade de tarefas”.\u00a0O Prof.\u00a0Felippe\u00a0de\u00a0Souza, no seu<\/span> e-book <\/i>Rob\u00f3tica<\/span>\u00a0<\/span><\/i>(dispon\u00edvel aqui<\/a>) nos ajuda a entender melhor essa defini\u00e7\u00e3o. “<\/span>Um rob\u00f4 \u00e9 um dispositivo mec\u00e2nico articulado reprogram\u00e1vel, que\u00a0consegue, de forma aut\u00f4noma e recorrendo \u00e0 sua capacidade de\u00a0processamento obter informa\u00e7\u00e3o do meio envolvente utilizando sensores, tomar decis\u00f5es sobre o que deve fazer com base nessa informa\u00e7\u00e3o e em informa\u00e7\u00e3o \u00e0 priori e manipular objetos do meio envolvente utilizando atuadores**<\/strong>“.<\/p>\n

Voc\u00ea concorda comigo que a defini\u00e7\u00e3o de rob\u00f4 \u00e9 muito ampla? Mas como n\u00f3s trabalhamos com a Microflu\u00eddica e a Engenharia Qu\u00edmica, duas defini\u00e7\u00f5es s\u00e3o importantes para n\u00f3s: qu\u00edmico rob\u00f3tico e\u00a0rob\u00f4 industrial.<\/p>\n

Por ser uma \u00e1rea ainda bem recente, eu n\u00e3o encontrei uma defini\u00e7\u00e3o exata de um qu\u00edmico rob\u00f3tico. Por\u00e9m, em um artigo publicado na Nature<\/em><\/a> por Mark Peplow \u00e9 citado um dos objetivos dessa \u00e1rea, que \u00e9 criar um dispositivo com a capacidade de fabricar qualquer mol\u00e9cula org\u00e2nica automaticamente. “Eu consideraria totalmente vi\u00e1vel construir uma m\u00e1quina de s\u00edntese que poderia fazer qualquer uma de bilh\u00f5es de mol\u00e9culas pequenas definidas sob demanda” disse Richard Whitby, um qu\u00edmico da Universidade de Southampton, Reino Unido.<\/p>\n

Lembra do artigo do grupo escoc\u00eas? O que eles fizeram basicamente foi construir um sistema de manuseio de l\u00edquido e desenvolveram um conjunto de instru\u00e7\u00f5es para esse sistema. Essa uni\u00e3o permitiu que fosse criada uma m\u00e1quina capaz de\u00a0descobrir e cristalizar mol\u00e9culas.<\/p>\n

Assim, um qu\u00edmico rob\u00f3tico seria uma m\u00e1quina com capacidade aut\u00f4noma de realizar experimentos, processar os dados e usar a informa\u00e7\u00e3o que ele coleta para selecionar novas experi\u00eancias.<\/p>\n

Isso \u00e9 claro leitor, a defini\u00e7\u00e3o que eu entendi da pesquisa que eu realizei. Se voc\u00ea tiver uma defini\u00e7\u00e3o exata do termo, por favor deixe nos coment\u00e1rios.<\/p>\n

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Rob\u00f4 industrial<\/p><\/div>\n

Os rob\u00f4s industriais s\u00e3o mais f\u00e1ceis de se definirem e de se entender. Eu gostei bastante dessa defini\u00e7\u00e3o dada pelo Prof. M\u00e1rio Luiz Tronco em uma apostila de aula (dispon\u00edvel aqui<\/a>). “Um rob\u00f4 industrial \u00e9 uma m\u00e1quina\u00a0manipuladora, com v\u00e1rios graus de\u00a0liberdade, controlada automaticamente,\u00a0reprogram\u00e1vel, multifuncional, que pode\u00a0ter a base fixa ou m\u00f3vel, para utiliza\u00e7\u00e3o\u00a0em aplica\u00e7\u00f5es de automa\u00e7\u00e3o industrial\u201d. Esses tipos de rob\u00f4s s\u00e3o bem comuns nos mais variados tipos de industrias.<\/p>\n

Eles s\u00e3o constitu\u00eddos basicamente de: bra\u00e7o (associado ao posicionamento no espa\u00e7o f\u00edsico) e punho (respons\u00e1vel pela orienta\u00e7\u00e3o da garra, pin\u00e7a etc); controlador (unidade respons\u00e1vel pela ativa\u00e7\u00e3o das partes m\u00f3veis); atuadores (motores el\u00e9tricos, hidr\u00e1ulicos ou pneum\u00e1ticos) e os sensores.<\/p>\n

Tudo bem. Mas e a Engenharia Qu\u00edmica?\u00a0<\/strong><\/span><\/p>\n

Primeiramente, gostaria de deixar claro leitor que nesse texto n\u00e3o vou me referi \u00e0 automa\u00e7\u00e3o de processos, ou seja, um conjunto de instru\u00e7\u00f5es e t\u00e9cnicas de modelagem matem\u00e1tica para um controle por computador e\/ou automa\u00e7\u00e3o de processos industriais, mas sim aos rob\u00f4s industriais descritos anteriormente. Na Engenharia Qu\u00edmica esses rob\u00f4s podem ser utilizados nos seus diversos ramos, como o farmac\u00eautico, de cosm\u00e9ticos, de eletr\u00f4nica, aliment\u00edcio e de bebidas. Al\u00e9m claro das ind\u00fastrias petrol\u00edferas, sider\u00fargica, aeron\u00e1utica etc.<\/p>\n

Eles podem ser utilizados nas mais diversas aplica\u00e7\u00f5es, por exemplo: apertar parafusos; soldar; pintar; transportar pe\u00e7as de um lado para outro; moer, cortar e separar subst\u00e2ncias; empacotar mercadorias; manuseio em geral de materiais e produtos etc.<\/p>\n