Estudo e desenvolvimento de sistemas microfluídicos para sensores baseados na ressonância de plasmons de superfície

Estudo e desenvolvimento de sistemas microfluídicos para sensores baseados na ressonância de plasmons de superfície

• Autor
• Ariel Alves de Freitas
• Co-autores
• Leiva Casemiro de Oliveira , Nickson Saymon de Oliveira Lopes
• Resumo

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  As reações químicas são de vital importância para a manutenção da sociedade moderna, pois estas estão presentes desde grandes processos, como industriais, até micro processos, como fisiológicos. A realização de certas reações no âmbito acadêmico-científico exige a utilização de determinados equipamentos que proporcione a dosagem de certos volumes de reagentes a taxas de vazão determinadas. Porém, esses equipamentos apesar de fácil confecção apresentam elevado preço de mercado o que inviabiliza as suas aplicações em experimentos mais simples ou em aplicações didáticas. Tendo em vista essa problemática o presente trabalho se propõe a elaborar uma bomba dosadora e um comutador de válvulas, que apresente uma Interface Homem-Máquina (IHM) que facilite o seu emprego. Para a viabilização deste projeto, foram pesquisados materiais de fácil acesso. O Arduino é uma placa de prototipagem amplamente utilizada em diversas aplicações, desde a pequenos projetos de robótica didática, até a pesquisas avançadas. Através dele será possível controlar tanto a bomba dosadora como a comutação de válvulas, por meio de uma programação simples e de difícil utilização. Posteriormente, implementou-se uma interface gráfica de programação mais complexa, porém de fácil utilização ao usuário. Com a programação realizada, foi pensado nos materiais que intermediariam o controle da bomba e das válvulas, através do Arduino, visto que este não possui potência elétrica suficiente comandar a bomba e as válvulas. Relés e drivers de motor de passo, são dispositivos que conseguem dar suporte ao Arduino, pois permite o acionamento de dispositivos com cargas maiores através de outras fontes de alimentação. Após todos os componentes necessários para o pleno funcionamento do projeto, foi realizado a montagem e os testes finais para verificar se houve algum erro devido a esta última etapa. Os testes foram divididos em duas etapas, integridade físicas dos componentes e conexões entre estes, e a confiabilidade da programação. Foi verificado basicamente se todas as conexões e tensões dos dispositivos estavam corretas para o funcionamento do comutador de válvulas e da bomba dosadora. O resultado desse teste foi satisfatório, visto que as conexões não apresentavam falhas e a variação de tensões não são significativas para ocasionar problemas durante o funcionamento. Após isto, a programação foi executada de diversas vezes e de diversas maneiras para testar a consistência do programa e tentar prever todos os possíveis casos de utilização do usuário em que ocasionaria em algum erro durante o processo de comutação e dosagem. Os resultados foram satisfatórios, pois a bomba dosadora apresentou boa precisão na vazão, tanto no volume como no tempo de bombeamento. E a comutação de válvulas também apresentou bons resultados, visto que o tempo de resposta entre o envio do comando e o acionamento delas foi bastante rápido tendo em vista a simplicidade do circuito, além da capacidade de armazenamento de uma grande sequência de comutações. Vale destacar que inicialmente foi implementado a comutação de três válvulas, sendo possível adicionar mais duas, tanto na estrutura física como na programação.

• Palavras-chave
• Bomba dosadora, Comutador de válvulas, Arduino
• Área Temática
• Engenharias

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