quarta-feira, 7 de abril de 2010

Brasil desenvolve motores para foguetes a base de etanol

Etanol para o espaço
O Brasil acumula um atraso de meio século na propulsão de foguetes espaciais em relação aos norte-americanos e russos. Para tentar dar um impulso no setor, há cerca de 15 anos o país iniciou um programa de pesquisa em propulsão líquida e que tem como base o etanol nacional.

O desafio do programa, liderado pelo Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), é movimentar futuros foguetes com um combustível líquido que seja mais seguro do que o propelente à base de hidrazina empregado atualmente. Esse último, cuja utilização é dominada pelo país, é corrosivo e tóxico.

O desafio da busca por um combustível “verde” e nacional também conta com o apoio de um grupo particular de pesquisadores, formado em parte por engenheiros que cursam ou cursaram o mestrado profissional em engenharia aeroespacial do IAE – realizado em parceria com o Instituto Tecnológico da Aeronáutica e com o Instituto de Aviação de Moscou.

Liderado pelo engenheiro José Miraglia, professor da Faculdade de Tecnologia da Informação (FIAP), o grupo se uniu para desenvolver propulsores de foguetes que utilizem propelentes líquidos e testar tais combustíveis.

“Os propelentes líquidos usados atualmente no Brasil estão restritos à aplicação no controle de altitude de satélites e à injeção orbital. Eles têm como base a hidrazina e o tetróxido de nitrogênio, ambos importados, caros e tóxicos”, disse Miraglia.

Miraglia coordena o projeto “Desenvolvimento de propulsor catalítico propelente utilizando pré-misturados”, apoiado pelo Programa FAPESP Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE).

Na primeira fase do projeto, o grupo, em parceria com a empresa Guatifer, testou motores e foguetes de propulsão líquida com impulso de 10 newtons (N), com o objetivo de avaliar propelentes líquidos pré-misturados à base de peróxido de hidrogênio combinado com etanol ou querosene.

“Os testes mostraram que o projeto é viável tecnicamente. Os propulsores movidos com uma mistura de peróxido de hidrogênio e etanol, ambos produzidos em larga escala no Brasil e a baixo custo, apresentaram o melhor rendimento”, disse.

Segundo Miraglia, a mistura apresenta algumas vantagens em relação à hidrazina ou ao tetróxido de nitrogênio, usados atualmente. “Ela é muito versátil, podendo ser utilizada como monopropelente e como oxidante em sistemas bipropelentes e pré-misturados. O peróxido de hidrogênio misturado com etanol apresenta densidade maior do que a maioria dos propelentes líquidos, necessitando de menor volume de reservatório e, consequentemente, de menor massa de satélite ou do veículo lançador, além de ser compatível com materiais como alumínio e aço inox”, explicou.

Na segunda fase do projeto, o grupo pretende construir dois motores para foguetes de maior porte, com 100 N e 1000 N. “Nossa intenção é construir um foguete suborbital de sondagem que atinja os 100 quilômetros de altitude e sirva para demonstrar a tecnologia”, disse.

A empresa também está em negociações para uma eventual parceria com o IAE no projeto Sara (Satélite de Reentrada Atmosférica), cujo objetivo é enviar ao espaço um satélite para o desenvolvimento de pesquisas em diversas áreas e especialidades, como biologia, biotecnologia, medicina, materiais, combustão e fármacos.

“Nosso motor seria utilizado na operação de reentrada para desacelerar a cápsula quando ela ingressar na atmosfera. Atualmente, não existe no Brasil foguete de sondagem a propelente líquido. Todos utilizam propelentes sólidos”, disse.

Kits educativos
O grupo também pretende produzir motores para foguetes de sondagem que tenham baixo custo. “Eles seriam importantes para as universidades, com aplicações em estudos em microgravidade e pesquisas atmosféricas, por exemplo”, disse Miraglia.

Em trabalhos de biotecnologia em microgravidade, por exemplo, pesquisas com enzimas são fundamentais para elucidar processos ligados a reações, fenômenos de transporte de massa e calor e estabilidade das enzimas. Tais processos são muito utilizados nas indústrias de alimentos, farmacêutica e química fina, entre outras.

“Queremos atingir alguns nichos, ou seja, desenvolver um foguete movido a propelente líquido que se possa ajustar à altitude e ser reutilizável. Esse é outro ponto importante, porque normalmente um foguete, depois de lançado, é descartado”, disse.

O grupo já construiu um motor de 250 N, que será utilizado em testes. Como forma de difundir e reunir recursos para o projeto, a empresa comercializa kits de minifoguetes e material técnico. “São direcionados principalmente para estudantes”, disse Miraglia.

No site www.foguete.org, a empresa oferece também apostilas técnicas e livros digitais sobre foguetes com informações sobre astronáutica, exploração espacial e aerodinâmica.

Mais informações: www.edgeofspace.org

Fonte: Alex Sander Alcântara / Agência FAPESP

Projeto Borboleta auxilia serviços de saúde

Borboleta: A Mobile Telehealth System

Computação móvel auxilia serviços de saúde
O profissional de saúde chega à casa do paciente e abre o prontuário médico eletrônico com um toque no celular. Caso a pessoa necessite ser analisada por um especialista, o agente chama pelo mesmo aparelho o médico de plantão. Por videoconferência, o paciente é apresentado ao especialista pela câmera do celular. Após o procedimento, o profissional de saúde dita o relatório da visita no aparelho e um software transforma o som em texto, que será arquivado no banco de dados do centro de saúde.

Essa sequência é parte de um cenário que pesquisadores do Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo (IME-USP) estão ajudando a criar com o desenvolvimento do projeto Borboleta: Sistema integrado de computação móvel para atendimento domiciliar de saúde, iniciado em 2007 e apoiado pelo Instituto Microsoft Research-FAPESP de Pesquisas em TI.

O projeto surgiu de uma conversa informal, segundo contou o coordenador do projeto, professor Fabio Kon, do Departamento de Ciência da Computação do IME.

“Queríamos desenvolver um trabalho que tivesse um impacto importante na sociedade em poucos anos. Foi quando tive uma conversa com Rubens Kon, diretor do Centro de Saúde-Escola Samuel Pessoa – Butantã [da Faculdade de Medicina da USP], que me apresentou as demandas dessas unidades de saúde”, disse.

A equipe do IME, em conjunto com os profissionais do Centro de Saúde, decidiu desenvolver soluções para os serviços de atendimento domiciliar planejados pelo Sistema Único de Saúde (SUS), em especial o Projeto Saúde da Família (PSF), de caráter preventivo, e o atendimento primário domiciliar, destinado a pacientes que não conseguem se locomover às unidades de saúde e que precisam ser atendidos em casa, como é o caso de algumas vítimas de acidente vascular cerebral, pacientes recém-operados e idosos com dificuldade de locomoção.

“Percebemos que essas visitas geram um volume muito grande de documentos, que acabam sendo arquivados nos centros de saúde e que dificilmente serão acessados posteriormente”, disse Kon.

Ele conta que o profissional de saúde vai às ruas com uma pasta contendo anotações de todo os pacientes que serão visitados e a visita exige o preenchimento de formulários que serão adicionados aos prontuários e aumentarão a pilha de papel arquivado.

A solução apresentada pela equipe do projeto Borboleta foi substituir a papelada por arquivos eletrônicos a serem transportados em forma digital pelo profissional de saúde na memória de um aparelho celular do tipo smartphone, que é, no fundo, um computador portátil.

Os prontuários são transferidos para o smartphone ainda no centro de saúde. Na casa do paciente, o profissional acessa a documentação do paciente pelo aparelho, atualiza os dados e, ao retornar ao centro de saúde, transfere as informações por meio de uma rede sem fio para o banco de dados da unidade, de onde poderão ser acessadas com mais facilidade por outros profissionais quando for preciso.

Os smartphones ainda podem carregar listas de medicamentos disponíveis no centro de saúde, catálogo internacional de doenças e outros arquivos e informações úteis ao atendimento.

O desenvolvimento do sistema conta com apoio do Centro de Saúde-Escola Samuel Pessoa, da Faculdade de Medicina da USP e do Departamento de Ciência e Tecnologia da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) de São José dos Campos.

Kon está em Redmond, nos Estados Unidos, onde apresentou, nesta terça-feira (6/4), o projeto Borboleta no External Research Symposium 2010 da Microsoft Research. Outros projetos apoiados pelo Instituto Microsoft Research-FAPESP de Pesquisas em TI também serão apresentados por seus coordenadores.

Versão 2.0
Além da comodidade do transporte, Fabio Kon destaca a vantagem da preservação dos dados. “Não há perda de informação, como no caso do papel, pois os dados poderão ser acessados a qualquer momento e com o auxílio de ferramentas de mineração de dados”, disse.

As ferramentas eletrônicas permitem aumentar a quantidade e a qualidade dos dados e ainda podem embutir sistemas de alerta automáticos em caso de necessidade.

Kon explica que seria possível estender o sistema para detectar a incidência de doenças em determinados bairros e relacioná-las à presença de um córrego, por exemplo, o que facilitaria e agilizaria a atuação dos órgãos de saúde. No caso de o sistema encontrar indicadores de uma epidemia, uma mensagem poderia ser enviada automaticamente a um profissional responsável para que averigue o problema.

A primeira versão do Borboleta, em 2008, serviu de laboratório para que os agentes de saúde aperfeiçoassem as funcionalidades do programa e até os próprios procedimentos a que estavam acostumados. Novos recursos foram acrescentados e outros foram modificados ou retirados.

“Eles também repensaram o próprio serviço que faziam e o aperfeiçoaram”, ressaltou Kon, que acaba de entregar aos técnicos do Centro de Saúde-Escola Samuel Pessoa a segunda versão do Borboleta, com as modificações solicitadas.

Outros pontos que poderiam ser aprimorados ainda dependem de fatores externos. Entre eles, o professor da USP destaca o alto preço dos serviços de telefonia móvel no Brasil. Se fossem mais baratos, seria possível acessar os dados on-line pela rede de telefonia em vez de ter de carregá-los somente no centro de saúde.

O exemplo da consulta por teleconferência citado no início do texto também dependeria do valor da ligação, além da disponibilização de um plantão on-line de várias especialidades médicas, um serviço que precisaria ser criado.

O valor do celular é outro obstáculo a ser contornado. Apesar de rodar em aparelhos mais simples, o sistema tem um desempenho melhor nos chamados smartphones, cujos preços giram em torno de R$ 1 mil, atualmente.

Projeto Sagui
Um dos principais obstáculos encontrados ao longo da pesquisa levou a equipe do IME a lançar outro projeto específico nascido e executado no âmbito do Borboleta. Trata-se do Sistema de Apoio à Gestão Unificada de Informações de Saúde (SAGUISaúde), que tem o objetivo de adequar os sistemas de gerenciamento dos centros de saúde às informações geradas em campo pelo Borboleta.

“Percebemos que os centros de saúde não estavam preparados para armazenar nem trabalhar as informações que o projeto gerava”, explicou Kon. Segundo ele, os sistemas informacionais dessas unidades estão focados na administração financeira a fim de que o SUS possa efetuar o reembolso dos centros pelos serviços executados.

Atualmente em fase de desenvolvimento, o SAGUISaúde poderá ser acessado pela internet, de modo a agilizar o atendimento e gerar economia aos serviços de saúde.

“Hoje, quando o médico solicita exames laboratoriais, por exemplo, o paciente recebe um número de telefone para ligar e agendar uma data. O Sagui poderia fazer esse agendamento automaticamente, assim que o médico registrasse o pedido no sistema”, exemplificou Kon.

O programa também poderia enviar um lembrete na véspera da consulta por meio de uma mensagem ao celular do paciente. O professor contou que cerca de 30% das pessoas faltam à consulta agendada, muitas vezes por simples esquecimento.

“A mensagem do Sagui lembraria os esquecidos e ainda ofereceria uma opção de cancelamento da consulta. Caso ele optasse por cancelar, uma mensagem seria remetida ao sistema, que liberaria o horário para o atendimento de outro paciente”, explicou.

Quanto mais os sistemas se desenvolvem, mais desafios surgem para a equipe. Entre eles, o gerenciamento de um volume de dados cada dia maior. Somente o Centro de Saúde-Escola Samuel Pessoa mantém um arquivo de 120 mil pacientes cadastrados.

Para administrar essa montanha de dados, a partir do segundo semestre, dois doutorandos começam a desenvolver sistemas de mineração de dados específicos para atender o Sagui e o Borboleta.

Outra pedra no caminho da pesquisa é a manutenção da segurança dos dados. “Informações pessoais dos pacientes estarão arquivadas em computadores e celulares dos centros de saúde e isso deve ser bem protegido”, salientou Kon.

É sobre esse problema que se debruça o estudante Cleber Morio Okida, também do IME-USP, com seu projeto “Privacidade e segurança da informação em dispositivos móveis e conexão sem fio”, que conta com apoio da FAPESP por meio de Bolsa de Mestrado.

Uma meta ainda mais ambiciosa envolve programas de reconhecimento de voz. O objetivo é permitir aos médicos e demais profissionais de saúde converterem seus relatórios orais em textos escritos.

“Não há bons programas desse tipo em português, especialmente focados em medicina e saúde”, disse Kon. Por isso, a equipe do IME-USP, em colaboração com a pesquisadora norte-americana Rebecca Bates, da Universidade do Estado de Minnesota, pretende desenvolver uma ferramenta que contemple também essa necessidade.

Projeto Borboleta: http://ccsl.ime.usp.br/borboleta/pt-br.

Fonte: Fábio Reynol / Agência FAPESP