Programa de Incentivo a Inovacao UNIFEI

PROGRAMA DE INCENTIVO À INOVAÇÃO – PII UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ – UNIFEI

Programa de Incentivo à Inovação na Unifei

Programa de Incentivo à Inovação na Unifei

Realização

Itajubá-MG

A inovação e o conhecimento são diferenciais competitivos e fatores que determinam a competitividade de setores, universidades e empresas. O êxito empresarial depende da capacidade da empresa de inovar tecnologicamente, colocando novos produtos no mercado, a um preço menor, com uma qualidade melhor e a uma velocidade maior do que seus concorrentes.

A inovação tecnológica tem sido inadequadamente vinculada apenas aos setores de alta tecnologia. O desenvolvimento de um país, a geração de melhores empregos e salários depende de incorporar conhecimento gerado nas universidades aos setores da economia.

A relação de dependência entre inovação tecnológica e desenvolvimento sustentável é verdadeira quando se examina a interação das empresas e das universidades e centros de pesquisa, já que a inovação é um dos principais determinantes do crescimento econômico, sendo um instrumento alavancador de negócios.

O objetivo do PII é fomentar a cultura empreendedora nas universidades por meio da: i) c onscientização e mobilização da comunidade acadêmica, órgãos de fomento, empresas e parceiros locais; ii) i nvestigação e apoio ao desenvolvimento de tecnologias acadêmicas capazes de gerar inovações tecnológicas de produtos e processos.

Como fruto dessa ação, espera-se criar um banco de oportunidades tecnológicas, respeitando-se as vocações locais, que será apresentado para possíveis interessados em realizar o seu potencial de uso e geração de valor econômico.

O resultado do PII, portanto, é tornar viável a transferência da tecnologia acadêmica para empresas existentes ou possibilitar a criação de novas empresas de base tecnológica.

Esta publicação apresenta os vinte projetos do Programa de Incentivo à Inovação, desenvolvidos na Universidade Federal de Itajubá, em parceria com o Sebrae-MG, a Secretaria de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior e a Prefeitura Municipal de Itajubá.

Programa de Incentivo à Inovação na Unifei

ITAJUBÁ-MG

Suporte à inovação Fortalecer o relacionamento entre as universidades mineiras, a sociedade e o mercado é um dos objetivos do Programa de Incentivo à Inovação (PII). Criado pelo Governo de Minas, por meio da Secretaria de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior (Sectes), em parceria com o Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas (Sebrae-MG), instituições de ensino e pesquisa e governos municipais, o PII vem se consolidando como uma ferramenta eficaz de apoio à inovação e ao empreendedorismo.

Após a experiência com as Universidades Federais de Lavras (Ufla) e Juiz de Fora (UFJF), o PII está acontecendo também em outros lugares, como Itajubá, onde recebe o apoio da prefeitura municipal e a participação de entidades de pesquisa, lideradas pela Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI). O grande número de propostas apresentadas retrata a capacidade e vontade da UNIFEI de se tornar cada vez mais uma universidade empreendedora. As parcerias firmadas mostram a capacidade de potencializar as ações de fomento ao desenvolvimento regional.

Nos dias atuais, existe uma consciência crescente de que o conhecimento, em todas as suas formas, desempenha um papel crucial no progresso econômico. E que a inovação está no âmago dessa economia baseada no conhecimento, o que representa um fenômeno muito mais complexo e sistêmico do que se imaginava anteriormente. Especialmente em Itajubá, vivemos um momento único, com a implantação do Parque Científico e Tecnológico de Itajubá, o ParcTec. Temos nessa região uma das mais completas cadeias de hábitats e processos de suporte à inovação de nosso Estado. Começando pelas atividades de disseminação da cultura empreendedora já no ensino fundamental e médio, que preparam nossos jovens para o novo cenário empresarial, por meio de um grande projeto em parceria com o Sebrae-MG e o apoio pedagógico e de gestão da Superintendência Regional de Ensino. É preciso reconhecer a capacidade da UNIFEI na geração e disseminação do conhecimento, complementada por instituições privadas de ensino superior. O Núcleo de Transferência de Tecnologias (NIT) estrutura, regula e viabiliza os processos de aquisição e transferência da propriedade intelectual. Uma incubadora de Empresas de Base Tecnológica (INCIT) que, totalmente reformulada, abriga projetos que darão origem a empresas sólidas. E para adensar mais todo esse potencial e essas atividades, permitindo maior integração das empresas com a universidade, facilitando a atração e fixação de empresas intensivas em tecnologia e mão-de-obra qualificada, estamos implantando o Parque Científico e Tecnológico de Itajubá (ParcTec). Um projeto ambicioso, prioritário entre os programas do Governo de Minas, que irá consolidar o nosso Estado na construção da economia do conhecimento.

O PII completa essas iniciativas, fornecendo insumos para todos esses ambientes, transformando conhecimento em riqueza. Os projetos apresentados pelos pesquisadores tiveram seus estudos de viabilidade técnica, econômica e ambiental elaborados. Muitos deles estão em fase de protótipo e com o plano tecnológico em elaboração. Assim, teremos projetos sólidos para a Incubadora de Base Tecnológica (INCIT) ou tecnologias bem definidas para serem transferidas para o segmento empresarial. Tudo isso, certamente, fortalece o desenvolvimento regional de forma sustentada. Mais do que isso, a difusão da cultura empreendedora, o fortalecimento da integração dos atores responsáveis pela inovação e a disseminação de uma metodologia de apoio fortalecem a continuidade do processo.

Evaldo Ferreira Vilela Secretário Adjunto de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior de Minas Gerais Gerente do Projeto Estruturador Rede de Inovação Tecnológica

Programa de Incentivo à Inovação – PII Minas Gerais vem se destacando por sua intensa atuação em pesquisas e desenvolvimento tecnológico. Com esta publicação da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), chegamos à terceira publicação do Programa de Incentivo à Inovação (PII) com 60 projetos de inovação tecnológica apresentados para a sociedade, gerando novas empresas de base tecnológica e a transferência de tecnologias para o mercado.

Conforme a segunda edição da pesquisa “As Pequenas e Médias Empresas que Mais Crescem no Brasil”, realizada pela revista Exame PME, em parceria com a Deloitte, inovar já está longe de se constituir em uma ação restrita às corporações de grande porte, que contam com alta capacidade de investimento em processos de pesquisa e desenvolvimento (P&D).

Também já não é atributo exclusivo de empresas inseridas em setores com vocação natural para as descobertas de grande impacto, como os segmentos de biotecnologia. A inovação já entrou definitivamente para a realidade das micro e pequenas, independentemente de seu setor.

Desde o início do PII, o Sebrae-MG e a Secretaria de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior acreditaram nesta ação ousada e não pouparam esforços para levar este projeto às universidades mineiras. É importante destacar também os parceiros locais presentes nesta iniciativa, como a Prefeitura Municipal de Itajubá. Outro destaque importante é para a equipe do Núcleo de Tecnologia da Qualidade e Inovação da Universidade Federal de Minas Gerais, liderada pelo Professor Lin Chih Cheng.

Além dos 60 projetos em processo de consultoria e finalizados, e a previsão de mais 60 projetos atendidos em 2009, totalizando 120 projetos de inovação tecnológica atendidos no estado de Minas Gerais, um novo projeto piloto foi iniciado para atender ao setor de agroenergia, sendo esta a primeira experiência setorial do Programa.

Com mais esta publicação, o Sebrae-MG continua o seu trabalho de focar na inovação como elemento essencial da melhoria da competitividade e sustentabilidade das micro e pequenas empresas.

Roberto Simões Presidente do Conselho Deliberativo do Sebrae-MG

A geração e a aplicação do conhecimento na Universidade Federal de Itajubá

Incentivo ao empreendedorismo Desde 2005, a Prefeitura Municipal de Itajubá, por meio da Secretaria Municipal de Ciência, Tecnologia, Indústria e Comércio, vem trabalhando para o desenvolvimento da cidade, seja na busca de novas empresas ou no apoio ao desenvolvimento de projetos, principalmente na área de tecnologia.

Para incentivar o empreendedorismo, apoiamos a Incubadora de Empresas de Itajubá (INCIT), oferecendo estrutura física, operacional e recursos financeiros. Incentivo que também foi dado ao Centro Gerador de Empresas de Itajubá (CEGEIT), inclusive com novas instalações.

A Prefeitura de Itajubá implantou o Programa de Incentivo à Inovação (PII), por meio de uma parceria entre a Secretaria de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior, a Universidade Federal de Itajubá e o Sebrae-MG. Através desse, estamos bancando financeiramente 12 novos projetos para o desenvolvimento das tecnologias com potencial de aplicação e comercialização.

Itajubá conta ainda com o Centro Vocacional Tecnológico, parceria com o Governo do Estado de Minas Gerais, que viabiliza cursos profissionalizantes para a comunidade. Até hoje, aproximadamente 4 mil alunos já foram atendidos. Esse programa é um importante mecanismo de inclusão digital e social.

Nosso município ganhou 12 novas empresas, esforço da atual administração na busca de novos empreendimentos e investimentos em nossa cidade. Além disso, a Prefeitura disponibilizou mecanismos para a ampliação de três indústrias aqui já instaladas.

E quando falamos em incentivo a novos empreendimentos, podemos citar a implantação em Itajubá do serviço “Minas Fácil”, que facilita a abertura de empresas, junto com a vinda de um posto do Banco de Desenvolvimento de Minas Gerais (BDMG). Também criamos o Projeto de Lei das Micro e Pequenas Empresas.

O reconhecimento por essas ações foi o recebimento do Prêmio Sebrae “Prefeito Empreendedor” em duas categorias, recebido no ano de 2008.

Itajubá, com o pensamento sempre à frente, consolida este ano uma administração voltada maciçamente para o progresso industrial, demonstrando sua preocupação constante com a geração de novos postos de trabalho e, conseqüentemente, desenvolvimento e qualidade de vida.

Benedito Pereira dos Santos Prefeito de Itajubá

A quantidade de conhecimento produzido pela humanidade vem, nas últimas décadas, crescendo de forma exponencial. No entanto, esse conhecimento nem sempre gera novas aplicações que resultem em produtos, processos e serviços inovadores que contribuam para o desenvolvimento econômico e social. É notória, no Brasil, por exemplo, a dificuldade em produzir essa transformação.

No entanto, nos anos mais recentes, a adoção de políticas públicas apropriadas e a atuação de alguns organismos setoriais têm levado à criação de dispositivos legais (Leis da Inovação Nacional e Estaduais), de mecanismos de fomento e financiamento (Fundos Setoriais e Capital Empreendedor) e de entidades, ambientes e programas (Incubadoras de Empresas e Parques Tecnológicos) destinados a mudar rapidamente essa situação. Neste contexto, a Universidade, como lócus privilegiado para o desenvolvimento da pesquisa, vem sendo chamada a desempenhar um papel cada vez mais importante.

Porém, para que essa participação possa produzir os resultados esperados, algumas mudanças, inclusive de postura e de cultura, fazem-se necessárias. Uma das mais importantes passa pela transformação da Função Pesquisa. Que, nesse ambiente, necessita redefinir-se como Função de Geração e Aplicação de Conhecimento. Nesse sentido, identificar de forma sistemática e continuada os trabalhos e projetos dos Grupos de Pesquisa da Universidade, que detêm potencial para produzir inovações por meio de processos de criação de empresas nascentes ou de transferência de tecnologia, é uma etapa agora natural e extremamente importante do processo de inovação tecnológica.

Em boa hora, então, a Secretaria de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior (Sectes) e o Sebrae-MG conceberam o Programa de Incentivo à Inovação (PII), que, no nosso caso e com a parceria financeira da Prefeitura local, através da sua Secretaria Municipal de Ciência, Tecnologia, Indústria e Comércio, foi aplicado junto aos Grupos de Pesquisa da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), levando à identificação das tecnologias inovadoras descritas nesta publicação.

O desenvolvimento dos Planos Tecnológicos correspondentes, etapa incluída na metodologia do Programa de Incentivo à Inovação, vem eliminar uma importante lacuna, até então existente no Programa de Geração de Empreendimentos da UNIFEI, que hoje é integrado por subprogramas de Empreendedorismo em todos os cursos, de Pré-Incubação de Idéias e de Incubação de Empreendimentos, e também pelo Núcleo de Inovação, Transferência de Tecnologia e de Empreendedorismo (NITTE) e pelo Parque Científico-Tecnológico de Itajubá-Tecnópolis (ParCTec).

Espera-se que com a institucionalização e internalização do PII, em conjunto com próxima criação do Instituto de Tecnologias Empresariais e com a aplicação sistemática do Seminário de Oportunidades, do qual resultarão um Banco de Problemas Empresariais, uma Vitrine de Soluções e uma Carteira de Projetos, a Universidade passe a contar com um conjunto de mecanismos capazes de contribuir para a melhoria dos indicadores de transformação de Ciência em Tecnologia e Inovação, não só da UNIFEI, mas também da região da Rota Tecnológica 459 e do Estado de Minas Gerais.

Renato de Aquino Faria Nunes Reitor da Universidade Federal de Itajubá – UNIFEI

SEBRAE – MG Roberto Simões Presidente do Conselho Deliberativo

Índice

Afonso Maria Rocha Diretor Superintendente Luiz Márcio Haddad Pereira Santos Diretor Técnico

Apresentação.................................................................................................. 10

Matheus Cotta de Carvalho Diretor de Operações

Capacitores menores e mais eficientes.............................................................. 12

Anízio Dutra Vianna Gerente da Unidade de Inovação e Tecnologia Lauro Diniz Assessor de Comunicação Brenner Lopes Gerente da Macro Região Sul

Máquinas para o conhecimento....................................................................... 17 Novo software permite terceirização de serviços.............................................. 22

Pollyanna Calixto César de Sousa Técnica da Micro Região de Itajubá

Medicamento fitoterápico para cicatrização de ferimentos............................... 27

SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA, TECNOLOGIA E ENSINO SUPERIOR DE MINAS GERAIS

Bioadesivo simplifica tratamento do câncer de pele......................................... 32

Alberto Duque Portugal Secretário de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior Evaldo Ferreira Vilela Secretário Adjunto de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior e Gerente do Projeto Estruturador Rede de Inovação Tecnológica Vicente José Gamarano Subsecretário de Estado de Inovação e Inclusão Digital

Mais precisão no combate ao câncer................................................................ 37 Uma empresa especializada na programação de chips....................................... 40

Anna Flávia Lourenço E.M. Bakô Gerente Adjunta do Projeto Estruturador Rede de Inovação Tecnológica

Monitoramento de enchentes pelo celular........................................................ 43

PREFEITURA MUNICIPAL DE ITAJUBÁ

Tecnologia aeronáutica na indústria de fios e cabos........................................... 47

Benedito Pereira dos Santos Prefeito Municipal de Itajubá Jorge Rennó Mouallem Vice-Prefeito João Martinho Ferreira de Rezende Procurador Jurídico do Município Secretários Municipais Alexandre Magnus Raponi, Alfredo Vasni Honório, André Carlos Alves da Silva, Antônio Raimundo Mendonça Rennó, Ariércio Martins Ramos, Élcio Ferreira da Silva, Harrison Miranda, João Manoel Viegas Palma, José Benedito de Assis, José Silvio Braga, José Rodolfo de Toledo, Marcelo Host Caldas, Mariana Pereira dos Santos Fortes e Sandro Juliano de Lima Sales.

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ Renato de Aquino Faria Nunes Reitor

Inovação que vem da força das águas.............................................................. 52 Desvendando o mercado de ações................................................................... 56 Adesivo ecologicamente limpo para circuitos eletrônicos................................... 60 Diagnóstico mais preciso a partir dos pontos de pressão dos pés....................... 64 Comunicação gratuita entre dispositivos móveis................................................ 68

Paulo Shigueme Ide Vice-reitor

Para uma logística mais eficiente...................................................................... 72

Maria Inês Nogueira Alvarenga Pró-Reitora de Pesquisa e Pós-Graduação

Monitoramento mais barato e completo para diabéticos................................... 76

Rogério Melloni Pró-Reitor Adjunto de Pesquisa e Pós-Graduação Programa de Incentivo à Inovação (PII) – Fase I - UNIFEI

Nova bandagem poderá conter rapidamente as hemorragias cutâneas.............. 80

Paulo Roberto Labegalini Pró-Reitor de Cultura e Extensão Universitária

Energia de baixo custo..................................................................................... 83

Elzo Alves Aranha Pró-Reitor Adjunto de Cultura e Extensão Universitária Programa de Incentivo à Inovação (PII) – Fase II - UNIFEI

Motores a vapor para gerar eletricidade........................................................... 88

Marcelo Rezende – Fase I Carlos Henrique Pereira de Melo – Fase II Programa de Incentivo à Inovação (PII) - UNIFEI

Nova membrana para regeneração óssea......................................................... 92

Joaquim Teixeira Garcia Assessor do Núcleo de Inovação, Transferência de Tecnologia e Empreendedorismo – NITTE

Ficha Técnica................................................................................................... 96

Apresentação Uma análise de indicadores de Ciência e Tecnologia mostra que as nações mais bemsucedidas são as que investem, de forma sistemática, em Ciência e Tecnologia e são capazes de transformar os frutos desses esforços em inovações.

O Brasil tem atualmente o reconhecimento da comunidade científica mundial pela sua capacidade na produção de artigos indexados nas revistas especializadas e na formação de recursos humanos para as atividades de pesquisa. No entanto, ainda encontra dificuldades de transformar esse conhecimento em inovação produtiva e competitividade.

Os investimentos em P&D no país são, em sua maioria, realizados pelo Governo por meio das suas Universidades, as quais detêm uma grande competência de profissionais e laboratórios. No entanto, essas instituições ainda apresentam um certo distanciamento com as demandas do setor produtivo, dificultando, portanto, a transformação de resultados de pesquisa em inovações tecnológicas.

Destaca-se, por outro lado, o arcabouço legal criado no país e no estado, com a aprovação das Leis de Inovação Federal e Estadual, que somadas à Lei Geral da Micro e Pequena Empresa, têm sua importância na promoção da inovação tecnológica, pois contempla novas formas de contratação que favorecem a mobilidade de pesquisadores das instituições públicas de modo a permitir sua atuação em projetos de pesquisa de empresas ou para constituir empresas de base tecnológica, facilitando o ingresso do pesquisador no mundo empresarial.

Outro ponto favorável são os ambientes inovativos, os habitats de inovação que estão surgindo na maioria das universidades mineiras, criando um espaço adequado para transformar os projetos em produtos e/ou processos inovadores, gerando empresas e empregos especializados por meio das Incubadoras, Núcleos de Transferência de Tecnologia e Parques Tecnológicos.

Resumindo, temos os seguintes aspectos: - Necessidade de transformar o conhecimento em valor econômico; - Concentração de pesquisas tecnológicas em universidades públicas; - Disponibilidade de uma legislação que permita ao pesquisador uma maior interação com o mercado e, - Necessidade de surgimento de projetos inovadores que criem massa crítica para as incubadoras e parques tecnológicos.

Neste contexto e, considerando ainda a experiência adquirida com a realização de ações de fomento à pesquisa inovativa, em especial, por meio de parceria junto à Universidade Federal de Minas Gerais e à Universidade Federal de Viçosa, a Secretaria de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior (Sectes) e o Serviço de Apoio às Micro e Pequenas Empresas de Minas Gerais (Sebrae-MG) apresentam o Programa de Incentivo à Inovação – PII. O PII atua no sentido de aproveitar a capacidade latente de produção tecnológica das Instituições de Ciência e Tecnologia (ICTs), gerando diversos benefícios, como a criação de renda, emprego e arrecadação através das empresas geradas (spin-offs universitários) e dos contratos de licenciamento, o mapeamento do portifólio de tecnologias das universidades, a promoção do aprendizado institucional das metodologias utilizadas e o incentivo aos pesquisadores e estudantes a adotarem uma postura voltada para o atendimento às demandas da sociedade. Além disso, devem ser levados em conta os benefícios externos das inovações, especialmente no tocante à melhoria da produtividade dos agentes econômicos. Foi desen-

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volvido baseado no cenário mineiro, organizando e integrando ações pontuais já existentes, proporcionando um suporte técnico completo até as fases de inserção mercadológica.

Esta integração das fases que compõem o processo é o diferencial que garante o sucesso do PII. A gestão do processo inovativo otimiza o desenvolvimento dos projetos e juntamente com indicadores gerados fornecem aos agentes indutores um conjunto de informações para constante evolução da metodologia. E o mais importante: uma consistente base de dados de projetos inovadores e demandas em nosso Estado.

O Programa de Incentivo à Inovação (PII) foi elaborado e é realizado por meio de parcerias com aporte de recursos da Sectes e do Sebrae em todas as iniciativas.

Regionalmente, essa parceria se completa obrigatoriamente com uma instituição local fomentadora (pública ou privada). Além disso, a Instituição de Ciência e Tecnologia (ICT) beneficiada fornece como contrapartida apoio logístico e operacional. Assim, a cultura da inovação atinge as articulações locais.

O programa é dividido em fases distintas: organização do trabalho e estudo inicial de viabilidade; estudos de viabilidade técnica, econômica e ambiental (EVTECIA); e planejamento e desenvolvimento de produto e negócio (PDPN) e relação mercadológica.

Inicialmente, é feita uma chamada pública de projetos para pesquisadores da ICT envolvida e designada uma comissão de avaliação e governança local. São definidos critérios de avaliação e é realizada a seleção dos projetos aprovados para a segunda fase. É nessa etapa que ocorrerá o recrutamento dos analistas que realizarão os trabalhos da segunda fase, com divulgação da oferta de vagas em departamentos responsáveis por estágios, em empresas Jr. e em incubadoras universitárias.

Posteriormente, é feito o treinamento dos analistas, com introdução à metodologia do Sebrae e a noções de planejamento tecnológico, seguido pela coleta dos dados e pela produção dos relatórios. Será, então, feito mais um corte, selecionando os melhores projetos para a etapa final.

Por meio de uma metodologia pioneira de Gestão de Desenvolvimento de Produtos e de Planejamento Tecnológico, em conjunto com o pesquisador, desenvolve-se o protótipo para planejar seu modo de exploração econômica. É feita então a opção entre o licenciamento e o empreendedorismo, de acordo com as especificidades de cada tecnologia gerada.

As ações de apoio mercadológico visam divulgar os estudos de viabilidade e os protótipos junto a investidores e empresas interessadas. São efetuadas rodadas de negócios e uma revista é produzida e distribuída para um público maior. Caso a opção apontada pelo plano tecnológico seja o licenciamento, o projeto é encaminhado ao Núcleo de Transferência de Tecnologia da ICT. Caso a opção seja empreender um negócio, será feito o encaminhamento a uma incubadora de empresas de base tecnológica (IEBT).

Com iniciativas simples, inovadoras e ousadas como esta, o Sebrae e a Sectes cumprem o seu papel de gerar projetos e empresas de base tecnológica e de fomentar a transferência de tecnologia. Hoje, 120 projetos de inovação tecnológica estão sendo apoiados pelo PII e os resultados alcançados superam as expectativas.

Anna Flávia Lourenço Esteves Martins Bakô Gerente Adjunta do Projeto Estruturador Rede de Inovação Tecnológica da Secretaria de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior – Sectes Anízio Dutra Vianna Gerente da Unidade de Acesso à Inovação e Tecnologia – Sebrae-MG

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Capacitores menores e mais eficientes

Estudo desenvolve eletrodos nanoestruturados que armazenam mais energia em pequenos volumes O capacitor é um equipamento que armazena energia em um campo elétrico. Ele possui três componentes: separadores, eletrólitos e o componente principal, o eletrodo. O pesquisador Antônio Gerson Bernardo da Cruz, do Instituto de Ciências Exatas da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), está desenvolvendo eletrodos nanoestruturados a base de polímeros condutores para produção de capacitores eletroquímicos. O resultado pretendido com a pesquisa são filmes poliméricos com alta densidade de carga, que permitirão criar capacitores com maior vida útil e com capacidade de armazenamento de energia até mil vezes maior que a da maioria dos capacitores convencionais (eletrolíticos). As aplicações vão desde o uso em baterias para telefones celulares e computadores portáteis até baterias de motores dos carros elétricos.

Um capacitor armazena energia acumulando um desequilíbrio interno de carga elétrica. Ele surgiu como uma solução para o armazenamento de energia em casos em que é necessário liberar instantaneamente uma grande quantidade de carga. Para fazer isso, o capacitor mobiliza sua principal estrutura: o eletrodo, objeto de estudo do professor Cruz. O eletrodo, cuja estrutura possui dimensões nanométricas – um nanômetro equivale à bilionésima parte de um metro –, proporciona a transferência de elétrons entre o circuito e o meio no qual está inserido.

No capacitor convencional ou eletrolítico, cada eletrodo adquire uma carga (positiva e negativa), o que gera uma diferença de potencial. Essa diferença equivale à carga armazenada no capacitor que fica acumulada na superfície dos eletrodos.

Quando a área superficial é aumentada, a capacitância (capacidade de armazenar certa quantidade de carga) se torna proporcionalmente maior.

O que difere os capacitores eletrolíticos dos eletroquímicos, que estão sendo desenvolvidos pelo pesquisador da UNIFEI, é o tipo de material utilizado no eletrodo. O professor Cruz trabalha com um eletrodo polimérico híbrido constituído de polímeros condutores, que têm um processo diferente de armazenamento de energia. A síntese do eletrodo híbrido permite que ele mantenha sua capacitância

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O carro do futuro

por mais tempo. Conseqüentemente, a vida útil será maior, reduzindo o número de problemas nos sistemas onde estão integrados e exigindo menos manutenção.

“Os capacitores eletroquímicos armazenam energia por unidade de volume, e não apenas por área superficial, como fazem os capacitores comuns. Como os materiais que utilizamos são muito porosos, conseguimos uma dimensão grande para armazenar carga elétrica numa área pequena”, explica ele.

Os filmes nanoestruturados são chamados de híbridos porque são compostos por um polímero orgânico e um condutor molecular inorgânico. Segundo o pesquisador, capacitores eletroquímicos já são utilizados em escala comercial, mas nenhum deles foi desenvolvido com esse tipo de material. “É a primeira vez que se usa um condutor molecular inorgânico para obter eletrodos”, destaca. “Combinamos um polímero com ótimas propriedades condutoras e um condutor molecular inorgânico. Assim, tem-se uma interface orgânico-inorgânica da qual se aproveita o melhor das duas partes”, completa. Cruz explica que as pesquisas com polímeros condutores seguem uma tendência de produzir sinteticamente materiais com aplicações condutoras de energia, já que os metais condutores, como o cobre, prata, alumínio e chumbo são fontes não-renováveis.

Quanto menor, melhor Ao armazenar mais energia em um dispositivo de tamanho reduzido, é possível criar sistemas menores, com maior tempo de autonomia e, portanto, mais eficientes e portáteis. Essas características vão ao encontro de duas tendências cres14 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

A tecnologia das células a combustível transforma a energia química do hidrogênio em eletricidade, resultando como resíduo a água. Sob o ponto de vista técnico, uma célula a combustível é um aparelho conversor de energia eletroquímica que transforma hidrogênio e oxigênio em água, gerando eletricidade nesse processo. É essa energia que movimenta o carro elétrico. Um veículo com célula a combustível e abastecido com hidrogênio praticamente não apresenta vazamento de óleo nem emite ruído ou poluentes.

Considerado pelos especialistas o melhor candidato para substituir os combustíveis fósseis em veículos automotores, o hidrogênio é abundante no planeta e sua combustão gera apenas água pura. Pode ser produzido a partir de diversas fontes: álcool, biogás, água, gás natural e biodiesel. Ainda é um combustível mais caro que o petróleo, mas está sendo apontado por pesquisadores como a solução para os problemas ambientais associados aos combustíveis fósseis, principalmente quanto às emissões de dióxido de carbono (CO2).

O mercado de carros elétricos ainda é pequeno no Brasil, mas já é uma realidade no Japão e em países da Europa, como Inglaterra e Alemanha. Aqui, muitas empresas estão aderindo a esse tipo de veículo para economizar energia no transporte interno de cargas e pessoas. De acordo com uma pesquisa da Associação Brasileira de Veículos Elétricos, realizada nos meses de julho e agosto de 2008 no Estado do Rio de Janeiro, 79% dos entrevistados disseram que comprariam um carro 100% elétrico. Os principais benefícios apontados foram a economia por quilômetro rodado e o fato de que o veículo a bateria não emite gases poluentes, como o CO2.

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centes atualmente: a miniaturização dos equipamentos e a portabilidade, que podem ser observadas nos computadores de mão ou PDA’s (personal digital assistants) e laptops. A indústria de eletrônicos investe pesadamente em tecnologia para conseguir os menores aparelhos possíveis. Ao mesmo tempo, os usuários exigem que os equipamentos tenham cada vez mais autonomia, ou seja, que não precisem de fios e que a bateria dure o máximo de tempo possível. Como os capacitores com eletrodos poliméricos a base de polímeros condutores tendem a apresentar maior vida útil, podem aumentar a confiabilidade dos produtos em que são aplicados.

A principal aplicação dos capacitores eletroquímicos idealizada pelo pesquisador é utilizá-los nos motores de carros elétricos. Como esses capacitores têm a capacidade de armazenar e liberar grande quantidade de carga energética, são ideais para aplicações em que há necessidade de impulsionar ou acionar um dispositivo ou onde é preciso absorver ou desprender uma determinada quantidade de energia rapidamente. É exatamente o caso dos veículos elétricos, nos quais os capacitores podem ser usados de modo combinado com baterias, fornecendo energia para a aceleração e permitindo que a célula de combustível que alimenta o motor dos carros elétricos atue apenas como fonte primária de energia (ver Box).

“Enquanto você liga o motor a gasolina e consegue desenvolver velocidade rapidamente, o motor elétrico demanda uma grande quantidade de energia para começar a funcionar e acelerar o veículo. O papel do capacitor é armazenar grande quantidade de energia e depois descarregá-la para o motor ter um arranque”, esclarece Cruz. Além disso, como esses capacitores são menores, não influenciam no tamanho e no peso do motor e, portanto, não prejudicam o veículo em desempenho e design.

Os estudos já estão em fase avançada. A previsão é de que o desenvolvimento do produto seja concluído em cerca de um ano. Agora, parte do trabalho consiste em conseguir um bom rendimento para a síntese do material híbrido. O objetivo é obter um produto mais eficiente que o existente no mercado e com custo de produção viável comercialmente. O processo de síntese será patenteado depois que os testes forem concluídos.

Máquinas para o conhecimento

Grupo de pesquisa pretende criar robôs para fins educacionais e industriais Criar um robô autônomo móvel para o transporte de pequenas cargas – esse é o projeto desenvolvido pelo Grupo de Automação e Tecnologia da Informação da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI). Coordenada pelo engenheiro eletricista Luiz Edival de Souza, do Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologias da Informação, a equipe multidisciplinar (reúne alunos de diversos cursos da área de Engenharia) envolvida no projeto tem o objetivo de produzir robôs para fins acadêmicos e industriais utilizando tecnologia nacional. Os pesquisadores estão trabalhando no projeto mecânico e elétrico dos robôs, visando à fabricação comercial das máquinas e dos seus componentes separados. A idéia, em longo prazo, é criar uma empresa para comercializar o produto final.

As tarefas que um robô realiza vão desde o transporte de produtos de um ponto a outro, até a fabricação de microprocessadores de alta tecnologia. Com

Contato: Antonio Gerson Bernardo da Cruz | E-mail: gerson.bernardo@unifei.edu.br (35) 3629-1226 16 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

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base nessas funcionalidades desejadas é que são definidas as formas construtivas e as variedades de robôs. Eles são compostos basicamente por motores, sensores, controladores de velocidade, drivers de potência (circuitos que amplificam os sinais dos controladores de velocidade), software de operação e controle e, finalmente, estrutura mecânica.

O grupo de pesquisa da UNIFEI já fez testes, em condições reais de uso, com o controlador de velocidade e com o driver de potência. Segundo os pesquisadores, foi possível controlar os movimentos dos robôs utilizando um rádio de aeromodelismo. O driver de potência suportou a carga elétrica exigida pelo motor para movimentação de um peso de 60 quilos.

Os circuitos microcontrolados, por motivos de potência de sinal, não podem enviar as informações de controle diretamente para os motores. Para realizarem essa tarefa, utilizam circuitos denominados drivers de potência.

Esses drivers amplificam o sinal do microcontrolador de modo a transmitir as informações para que o motor produza o movimento desejado e calculado pelo microcontrolador.

Guerra de robôs Parte do conhecimento para desenvolver plataformas robóticas no Brasil, principalmente a parte de desenvolvimento mecânico e de controladores, veio da experiência desses pesquisadores na Guerra de Robôs (hoje chamada RoboCore), evento em que são testadas tecnologias robóticas criadas em universidades brasileiras. No RoboCore, os robôs desempenham a função de veículos guiados por controle remoto.

Já no Programa de Incentivo à Inovação (PII), a proposta dos pesquisadores é outra: “Queremos tornar esses robôs autônomos e inteligentes”, explica Kleber Roberto dos 18 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

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Santos, engenheiro de automação que faz parte da equipe do projeto. Para dispensar o controle remoto, serão utilizados sensores e câmeras, eliminando assim a intervenção humana durante o funcionamento do robô.

No Brasil, não existem fabricantes de robôs educacionais para atender à demanda das escolas técnicas e dos pesquisadores da área de robótica. Em um levantamento feito pelos pesquisadores na região Sudeste do país com 100 instituições de ensino superior, escolas técnicas e grupos de pesquisa das áreas de mecânica, eletrônica, elétrica, controle e automação e computação, 83% dos entrevistados afirmaram interesse em adquirir robôs móveis de linha nacional e 33% disseram necessitar do produto a curto prazo (menos de 1 ano).

Como os processos para aquisição de robôs importados são demorados e burocráticos, muitas instituições deixam de contar com esses equipamentos, prejudicando a formação dos profissionais. O Grupo de Automação e Tecnologia da Informação da UNIFEI vislumbra, portanto, um mercado interessado tanto na aquisição de produtos nacionais quanto nos serviços de manutenção, assistência técnica e atualização de softwares.

Made in Brazil Além do mercado acadêmico, os robôs móveis desenvolvidos na pesquisa devem ter como destino o setor industrial brasileiro. A tendência nos parques industriais em todo o mundo é de esvaziar as linhas de montagem, de modo que as interferências humanas sejam mínimas. “Inicialmente, concentraremos nossos esforços em projetos de rebocadores que poderão puxar uma pequena carreta para um local pré-determinado”, explica Souza. “Com os sistemas de inteligência desenvolvidos, projetar robôs para uso industrial demandará apenas tornar a parte física mais robusta”, completa Santos.

Para isso, os pesquisadores pretendem desenvolver parte dos componentes na UNIFEI. Um exemplo é a parte de eletrônica de potência, que serve para ampliar o sinal enviado pelos controladores de velocidade, e o mecanismo de acionamento dos robôs, tecnologias atualmente importadas. “Com os recursos do PII, estamos 20 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

Máquinas de alta precisão A robótica é uma das áreas mais fascinantes da ciência. Influenciados por livros e filmes de ficção científica, muitos esperam o dia em que existirão robôs com traços humanos perfeitos ou, pelo menos, com habilidades como a capacidade de identificar objetos ao redor ou tomar decisões. A motivação para criar robôs, entretanto, é muito antiga. Ela faz parte do desejo de criar máquinas que executem tarefas no lugar no homem. Essa é, portanto, a definição do que é um robô: trata-se de um agente mecânico especialmente desenvolvido para execução de determinadas tarefas. Com a necessidade de substituição da mão-de-obra humana em trabalhos de alta periculosidade ou que requerem grande velocidade de execução e alta precisão, como por exemplo pingar uma única gota de tinta em um circuito eletrônico, a robótica é um segmento de mercado em grande expansão. “Um dos objetivos do uso de robôs é justamente livrar o ser humano das atividades mais insalubres ou perigosas”, lembra Luiz Edival de Souza.

redesenhando a placa de eletrônica de potência para obtermos uma tecnologia mais robusta e ficarmos independentes da importação”, conta Souza.

Segundo o engenheiro eletricista, a partir daí será possível desenvolver também a parte da navegação autônoma, ou seja, a inteligência que estará agregada à plataforma. “Isso traz vantagens no sentido de não ser necessário modificar a planta industrial para utilizar os robôs. Ao arrastá-los pela fábrica, eles vão, por meio de sensores e câmeras, capturando a trajetória que têm que fazer”, explica. Desse modo, o robô é adaptado à planta industrial, e não o contrário.

Depois de concluir o protótipo do produto, o grupo envolvido no projeto pretende criar uma empresa para produzir e comercializar os robôs. “A vantagem de se fazer pesquisa e desenvolvimento de uma tecnologia na universidade é poder gerar um protótipo e só depois abrir uma empresa já em um estágio mais maduro.

Isso aumenta as chances dessa empresa crescer”, acredita Santos.

Contato: Luiz Edival de Souza | E-mail: edival@unifei.edu.br Guilherme Souza Bastos | E-mail: souza@unifei.edu.br Kleber Roberto da S. Santos | E-mail: santoskr@unifei.edu.br Telefone: (35) 3629-1181 programa de INCENTIVO À inovaçÃO 21

Novo software permite terceirização de serviços Empresa incubada na Unifei oferece soluções para gestão de suprimentos Assessorar pequenas e médias empresas na aquisição e gestão de suprimentos de tecnologia por meio de um software livre (baseado em código aberto): essa é a proposta da Surreallis, empresa residente na Incubadora de Empresas de Base Tecnológica (INCIT), da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI). Entre os benefícios da tecnologia, está a capacidade de agregar serviços e integrar soluções e informações de acordo com a necessidade de cada cliente. O software, que não tem nome, pode ser empregado tanto em plataforma Linux quanto Windows, eliminando problemas comuns à área de tecnologia da informação (TI) das empresas e promovendo significativa redução de custos. O projeto é coordenado pela professora Adriana Prest Mattedi, do Instituto de Ciências Exatas da UNIFEI. O mercado oferece os mais variados pacotes de soluções TI, que demandam altos investimentos, além de conhecimento especializado e atualização constante dos profissionais. Uma das mais conhecidas é o ERP, sigla para Enterprise Resource Planning, um sistema que integra todos os dados e processos de uma organização.

A adoção dessas plataformas de software permite às empresas automatizar e armazenar as informações de negócios espalhadas em áreas distintas, como finanças, vendas, marketing e recursos humanos.

Assim como as grandes organizações, pequenas e médias empresas também necessitam desse tipo de tecnologia, mas nem sempre possuem estrutura para adquiri-la e mantê-la. “Ao entregar uma solução de tecnologia para um cliente, você também gera problemas para ele, como treinamento de pessoal, gerenciamento e atualização. A idéia é fornecer outsourcing (terceirização) de tecnologia usando um software como ferramenta. Mas o que faz a diferença são os serviços que a Surreallis agrega”, explica Rodrigo Modena Carvalho, administrador de empresas e um dos sócios da empresa incubada. O objetivo é liberar o cliente para que ele concentre os esforços no foco dos negócios.

Soluções personalizadas A tecnologia utilizada é um programa para gerenciamento da cadeia de suprimentos que simplifica a escolha e o gerenciamento de fornecedores, equipa22 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

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O protótipo do software já foi concluído, mas precisa ser aprimorado para ganhar potencial competitivo de mercado. Ele foi testado em empresas de Itajubá, onde obteve economia de 40% a 50% dos gastos que eram direcionados à área de TI – sem que houvesse redução da mão-de-obra. “Medimos a economia de várias formas. Não emitir uma nota fiscal, por exemplo, pode resultar em multas altíssimas. Manter o sistema de emissão de notas fiscais funcionando corretamente já é um ganho muito importante”, lembra Carvalho.

Os clientes potenciais são empresas que necessitam de gerenciamento de informações. O software desenvolvido no projeto pode melhorar o uso do ERP em pequenas e médias empresas que já utilizam essa plataforma, mas não têm todas as necessidades atendidas. Pode ainda ser uma alternativa eficiente para empresas que ainda não possuem o ERP para integração de serviços – elas poderão evoluir junto com a Surreallis, possibilitando assim a fidelização desses clientes. “Estamos em con-

Sistemas ERP mentos (hardware) e programas de computador. O produto será responsável por integrar informações de diferentes bases em uma base de dados própria. O software coleta, processa, armazena e distribui informações que apóiam a tomada de decisões em pequenas e médias empresas. Por ser baseado em código aberto, não há custos significativos na aquisição do programa da Surreallis, ao contrário do acontece com os ERPs convencionais. Outra vantagem de usar código aberto é que a plataforma de gerenciamento pode ser acessada de qualquer lugar sem perda de dados, já que a utilização é feita via internet. “Se já existe uma ferramenta consagrada no mercado, não há por que inventar outra solução. O ideal é agregar valor e funcionalidade”, acredita Carvalho.

A Surreallis pesquisou vários softwares livres existentes no mercado e que trabalham com ERP ou módulos específicos desse sistema, como o VTiger, para gestão de relacionamento com o cliente (CRM, na sigla em inglês) e o E-Groupware, empregado na gestão de projetos. “Unificamos as duas soluções, gerando um único banco de dados. Assim, o cliente controla CRM e projetos ao mesmo tempo, facilitando muito o trabalho de gestão de TI”, esclarece Carvalho. Com o novo programa, a empresa não precisa cadastrar o mesmo cliente em softwares diferentes. Outra vantagem é disponibilizar relatórios customizados para cada cliente. Na opinião de Carvalho, uma das falhas do ERP é que ele gera o mesmo tipo de relatórios para qualquer organização, e isso pode não atender a todas as necessidades técnicas, financeiras e de informações de pequenas e médias empresas.

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Os ERPs são softwares desenvolvidos para integrar os diversos departamentos de uma empresa, possibilitando a automação e o armazenamento de todas as informações de negócios. Eles se consolidaram na década de 1990, impulsionados pela evolução das redes de comunicação entre computadores e a disseminação da arquitetura cliente/ servidor. Um sistema de ERP propicia maior confiabilidade dos dados a uma organização e diminui o retrabalho. As informações passam a ser monitoradas em tempo real. Isso é conseguido com o auxílio e o comprometimento dos funcionários, responsáveis por fazer a atualização sistemática dos dados que alimentam toda a cadeia de módulos do ERP e que, em última instância, permitem a interação entre todos os departamentos da empresa. Assim, uma ordem de vendas dispara o processo de fabricação com o envio da informação para múltiplas bases – do estoque de insumos à logística do produto.

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INCIT A Incubadora de Empresas de Base Tecnológica de Itajubá (INCIT) é uma estrutura de apoio à geração e consolidação de empresas de excelência na área tecnológica. Oferece suporte técnico, operacional e administrativo às novas empresas e potenciais empreendedores, para que os produtos e processos emergentes da pesquisa tecnológica possam alcançar o mercado de forma inovadora, eficiente e eficaz.

Atualmente, existem seis empresas pré-residentes. Dez empresas residentes e três empresas graduadas, que já saíram da incubadora.

As empresas pré-residentes (ou pré-incubadas) ainda não ocupam as instalações da incubadora, mas são estimuladas a desenvolver o potencial do negócio pretendido, utilizando alguns serviços assistenciais para o início efetivo das operações. As empresas residentes ficam abrigadas na incubadora depois de passar por um processo de seleção. Nessa fase, elas iniciam a operação do negócio, passando a utilizar todos os serviços e facilidades que a incubadora oferece. Uma empresa que passou pelo processo de incubação e desenvolveu habilidades e competências suficientes para se manter sem depender da incubadora é chamada de graduada. Ela pode continuar mantendo vínculo com a incubadora na condição de não-residente.

Medicamento fitoterápico para cicatrização de ferimentos

Pesquisadores desenvolvem remédio à base de látex do pinhão-manso O pinhão-manso ou Jatropha curcas L. (nome científico) é uma árvore pequena (mede até quatro metros de altura), de fácil plantio e comum no cerrado brasileiro. O fruto contém uma semente rica em óleo, o que torna a planta uma das alternativas do programa brasileiro de produção de biodiesel. Mas pesquisadores estão descobrindo outras utilizações para o pinhão-manso. O farmacêutico Nilo César do Vale Baracho e o aluno do quinto ano do curso de Medicina da Faculdade de Medicina de Itajubá (FMIt), Daniel Antunes Rubim, estudaram o efeito cicatrizante do látex da planta. “Sabíamos que nas regiões onde cresce a árvore, as pessoas usam o látex liberado no caule para tratar ferimentos, relatando bons resultados”,

tato freqüente com os professores da UNIFEI para buscar conhecimento e aplicá-lo no mercado. É importante ter essa rede de contatos para nos atualizarmos e assim oferecer o melhor para as empresas que nos procuram”, afirma o administrador.

No modelo de negócio idealizado no projeto, o software e os serviços agregados pela Surreallis funcionarão como um serviço terceirizado. O programa pode ser empregado em quaisquer sistemas operacionais, como Linux e Windows, e também incorporar variadas opções de programas já utilizados pelo cliente.

Contato: Rodrigo Modena Carvalho – Surreallis | E-mail: rodrigo@surreallis.com Telefone: (35) 3621-1897 ramal 28 | Site: www.surreallis.com Adriana Prest Mattedi – Instituto de Ciências Exatas da Unifei E-mail: amattedi@unifei.edu.br | Telefone: (35) 3629-1434 Site: www.ici.unifei.edu.br/page4.html 26 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

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Uso de fitoterápicos requer cuidados Como qualquer remédio, o uso de medicamentos fitoterápicos demanda cuidados. O ideal é que sejam usados sob prescrição médica. No Brasil, entretanto, os medicamentos fitoterápicos ainda são pouco prescritos pelos profissionais da saúde. Para o farmacêutico da Faculdade de Medicina de Itajubá, ainda existe preconceito quanto ao uso de remédios à base de plantas. “Muito do preconceito dos médicos em relação aos fitoterápicos vem do fato de os confundirem com os homeopáticos. Muitos se esquecem também de que boa parte dos medicamentos alopáticos têm origem em plantas, mesmo que hoje sejam produzidos em larga escala, utilizando a síntese química”, defende o farmacêutico.

conta Baracho. A partir disso, eles começaram a desenvolver um medicamento fitoterápico cicatrizante de uso tópico (aplicado no local do ferimento) que tem como princípio ativo o látex do pinhão-manso.

De acordo com o Ministério da Saúde, um medicamento fitoterápico é aquele obtido e elaborado empregando-se exclusivamente matérias-primas ativas vegetais com finalidade preventiva, curativa ou para fins de diagnóstico, com benefício para o usuário. Na opinião dos pesquisadores, ele pode ser tão ou mais eficaz que o medicamento convencional, muitas vezes apresentando menos efeitos colaterais. Outra vantagem é que por utilizar processos mais simples em sua fabricação e não necessitarem da adição de compostos sintéticos, alguns fitoterápicos são mais baratos que os remédios alopáticos (não-naturais). “Além disso, existe a vantagem de estarmos aproveitando um produto da biodiversidade brasileira”, acredita Baracho.

Um protótipo da pomada está sendo testado em ratos, até agora com bons resultados. Em seguida, serão realizados testes em seres humanos. O objetivo dos pesquisadores é apresentar o novo medicamento em várias versões – látex, pomada, gel e loção – para serem aplicados em ferimentos superficiais. Segundo Baracho, as diferentes formas de apresentação visam atender necessidades específicas. Ferimentos na pele requerem a proteção do local afetado e a redução da sensibilidade para a recuperação rápida. “Formas gordurosas como a da pomada têm a finalidade de permanecer mais tempo na pele, ao contrário das formas líquidas. O gel pode ter função hidratante, que também é importante no processo de cicatrização”, esclarece.

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Arquivo Embrapa

Pequena notável O pinhão-manso é altamente adaptável, com grande habilidade para crescer em ambientes secos. Atualmente, é encontrado em quase todas as regiões tropicais. Sua ocorrência estende-se desde a América Central, Índia, Filipinas e Timor até as zonas temperadas, em menor proporção. No Brasil, o pinhão-manso é encontrado em praticamente todas as regiões, sempre de forma dispersa, sobretudo em Goiás, Minas Gerais e nos estados do Nordeste. A pequena árvore se desenvolve nos terrenos abandonados e não cultivados e destacase pelo crescimento rápido, pela vida longa (50 anos em média) e por sobreviver com poucos cuidados.

Além disso, o pinhãomanso ajuda a reduzir a erosão do solo provocada pelo vento ou pela água e possui alto teor de riqueza orgânica quando usado como adubo.

O plantio do pinhão, que tradicionalmente é utilizado como cerca viva para pastos no Norte de Minas Gerais, pode ser uma opção de aumento da renda para produtores rurais no âmbito do Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel (PNPB), como acontece com a cultura da mamona, na Bahia. A planta é considerada ótima alternativa para o fornecimento de matéria-prima por ter alta produtividade de óleo – chega a 2,5 mil litros por hectare plantado –, baixo custo de produção e por ser perene.

Além do efeito cicatrizante, Baracho está investigando a possibilidade de o látex ter efeitos cicatrizantes e antimicrobianos ao mesmo tempo. Segundo ele, a capacidade do medicamento de combater as bactérias presentes nos ferimentos aceleraria a cicatrização. “Algumas pomadas alopáticas que existem hoje têm ação cicatrizante e antimicrobiana, juntando dois ou mais compostos sintéticos. Pensamos em conseguir os dois efeitos usando uma única molécula, presente no látex do pinhão-manso”, explica. A inovação está no processo de extração do princípio ativo, que envolve inicialmente a extração do látex da árvore. Os pesquisadores criaram equipamentos próprios para fazer a coleta. “O material é coletado gota a gota. É um processo lento, mas que garante que o látex que chega ao laboratório tenha alta qualidade e pureza”, justifica Baracho.

Eficiência que vem da natureza A busca de qualidade de vida com produtos naturais, que envolvem não só medicamentos, mas também alimentos, como os orgânicos, têm feito aumentar o espaço dos fitoterápicos nas prateleiras das farmácias, sinalizando um mercado promissor para o produto dessa pesquisa. Para produzir e comercializar o novo remédio, foi criada uma empresa chamada Biothropha. A idéia é incubá-la na Incubadora de Empresas de Base Tecnológica de Itajubá (Incit). Para a produção da pomada em larga escala, já foram estabelecidas parcerias para obter a matéria-prima junto aos produtores que cultivam o pinhão-manso para fabricação do biocombustível, sem que haja o comprometimento do abastecimento da fábrica de biodiesel existente na cidade.

Contato: Nilo César do Vale Baracho | E-mail:nilocvbaracho@yahoo.com.br Daniel Antunes Rubim | E-mail: drubim@hotmail.com Telefone: (35) 3629-8700 ramal 716

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Bioadesivo simplifica tratamento do câncer de pele

Produto pode aumentar o acesso da população de baixa renda ao tratamento da doença A exposição excessiva ao sol é o principal fator de risco para o aparecimento do câncer de pele. E quem vive em países de clima tropical como o Brasil está mais exposto a esse tipo de doença. O tratamento é feito basicamente por meio de cirurgia, radioterapia e, mais recentemente, com a terapia fotodinâmica, procedimentos que nem sempre estão ao alcance da população de baixa renda. Para tornar o tratamento mais eficiente e acessível às classes mais pobres, além de diminuir os efeitos colaterais da terapêutica convencional, o grupo de pesquisa do Laboratório de Biomateriais da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) desenvolveu um bioadesivo cutâneo para o tratamento do câncer de pele por meio da terapia fotodinâmica. O laboratório é coordenado pelo professor Alvaro Antonio de Alencar Queiroz.

A terapia fotodinâmica é um tratamento clínico empregado no combate a vários tipos de tumor. O paciente recebe determinada dosagem de ácido aminolevulínico (5-ALA), uma substância fotossensibilizadora que se acumula no tecido tumoral. Em seguida, o tumor é irradiado com luz para excitar o fotossensibilizador e, assim, destruir o tecido tumoral.

Uma tendência mundial nas pesquisas sobre tratamentos para o câncer atualmente é descobrir técnicas de encapsulamento dos compostos quimioterápicos.

O objetivo é transportar esses medicamentos diretamente para o local onde devem agir efetivamente, evitando a destruição das células sadias do organismo humano.

O bioadesivo segue a tendência de confinamento do 5-ALA, composto autorizado pelo FDA (agência reguladora de produtos alimentícios e farmacêuticos nos Estados Unidos) e pelo Ministério da Saúde no Brasil, para utilização na terapia fotodinâmica. Trata-se de um dispositivo de liberação lenta e controlada do 5-ALA apenas na área atingida pelo tumor. Com isso, o tratamento se torna mais simples e o paciente não sofre os indesejados efeitos colaterais resultantes da quimioterapia e da radioterapia.

Juntamente com outros pesquisadores do Laboratório de Biomateriais, o professor Alvaro Queiroz desenvolveu uma membrana nanoestruturada (estrutura

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medida em nanômetros, sendo que cada nanômetro equivale à bilionésima parte de um metro) que aprisiona o fotossensibilizador (5-ALA). “Precisávamos de um reservatório, um transportador para essa substância. Então, utilizamos um polímero denominado dendrímero. Acredito que essa seja a inovação do projeto”, afirma. Segundo o pesquisador, a pesquisa com transportadores de fármacos que tenham como função principal manter uma liberação por tempo prolongado do medicamento diretamente na região tumoral é uma área muito ativa na indústria farmacêutica atualmente.

trabalham na lavoura e se expõem à radiação solar intensa por tempo prolongado.

Elas são, em sua maioria, de pele clara e de baixa escolaridade. Além disso, não têm acesso a planos de saúde, nem informação sobre as formas de prevenção do câncer de pele. Os pesquisadores pretendem tornar o tratamento acessível a essas pessoas. “O bioadesivo cutâneo simplifica o tratamento em todos os sentidos, tanto no custo quanto na qualidade de vida do paciente”, explica Alvaro Queiroz.

O câncer de pele é um dos tipos de câncer mais incidentes no Brasil, tendo um risco estimado de 59 novos casos para cada 100 mil homens e 61 para cada 100 mil mulheres, de acordo com o Instituto Nacional do Câncer. Atualmente, 60%

Tratamento mais simples e para todos A pista para usar o dendrímero como transportador do fármaco veio de pesquisas com novos compostos para o tratamento de câncer no cérebro, desenvolvidas por Alvaro Queiroz junto a instituições de pesquisa da Espanha e da Argentina, filiadas à Rede Cyted, cooperação ibero-americana para o desenvolvimento da ciência e da tecnologia. No caso do tratamento do câncer de pele, a membrana é colocada sobre a região tumoral. As células cancerígenas absorvem o fármaco e, posteriormente, o médico irradia o tumor com um laser. Desse modo, não ocorrem os efeitos colaterais associados ao tratamento convencional da terapia fotodinâmica com 5-ALA, como a sensação de queimação, alergia ou sensibilidade à luz.

“Devido às suas características biocompatíveis, a nanocápsula de 5-ALA também estaria pronta para utilização por via endovenosa, uma vez que o sistema seria dirigido diretamente para a região tumoral”, explica o pesquisador.

“O tempo de utilização do bioadesivo cutâneo depende da dose de fármaco que o médico prescreve para tratar o tumor. Mas não há problemas de fotossensibilidade do paciente devido à exposição ao sol. Ele pode voltar para casa, trabalhar, ou seja, levar uma vida normal”, completa.

Embora o câncer de pele atinja a todas as camadas da sociedade, o perfil mais comum de portadores é de pessoas de baixa renda que 34 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

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Em paz com o sol Existem dois tipos de câncer de pele. Os mais freqüentes são os chamados não-melanoma. Apesar da alta incidência, apresentam altos índices de cura devido à facilidade do diagnóstico precoce. Indivíduos que trabalham com exposição direta ao sol são mais vulneráveis ao câncer de pele não-melanoma. Esse tipo de tumor é mais comum em adultos, com picos de incidência por volta dos 40 anos. Porém, com a constante exposição de jovens aos raios solares, a média de idade vem diminuindo.

O outro tipo de câncer é o melanoma cutâneo. Embora só represente 4% dos tipos de câncer de pele, o melanoma é mais grave devido à alta possibilidade de metástase. Quando detectados precocemente, têm altos índices de cura. O filtro solar ameniza alguns efeitos nocivos do sol, como as queimaduras, dando, portanto, uma falsa sensação de segurança. É importante lembrar que os filtros solares protegem a pele dos raios, mas não têm o objetivo de prolongar o tempo de exposição solar. Qualquer um desses produtos deve ser reaplicado a cada 30 minutos de exposição.

Mais precisão no combate ao câncer

Encapsulamento e transporte de medicamentos em nanotubos podem ajudar pacientes ao preservar células saudáveis Cientistas de todo o mundo têm se dedicado ao estudo de técnicas em nanotecnologia que podem ser aplicadas nas áreas de Medicina, Biologia e Farmacologia. A Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) segue essa tendência, ao criar o Grupo de Desenvolvimento de Estruturas Nanométricas e Materiais Biocompatíveis (GDENB). Uma das pesquisadoras, a física e professora do Instituto de Ciências Exatas, Mariza Grassi, está conduzindo um estudo que visa produzir cápsulas contendo fármacos (medicamentos) e radioisótopos para serem usadas no tratamento de pacientes com câncer. A tecnologia empregada pode melhorar a eficiência do transporte, do armazenamento e da ação de drogas no organismo.

Fonte: Inca

dos casos de câncer de pele no país são tratados com cirurgia. Já a terapia fotodinâmica convencional, de custo mais elevado, atende a menos de 5% dos pacientes, principalmente devido à falta de cobertura do tratamento pelos planos de saúde.

O bioadesivo cutâneo apresenta grande relevância social, justamente por facilitar o acesso à terapia fotodinâmica para tratamento do câncer de pele.

Esse é o primeiro projeto desenvolvido pela equipe do Laboratório de Biomateriais que visa à formação de uma spin-off. A pesquisa está na fase de testes em animais, até o momento com resultados satisfatórios. A proteção da tecnologia por meio de patente já foi requerida pelo pesquisador junto ao Instituto Nacional de Patentes Industriais (INPI). A pesquisa é desenvolvida com a participação de Janderson Freitas Leite e de Alexandra Rodrigues da Silva, alunos do Curso de PósGraduação em Materiais (Ênfase em Biomateriais) da UNIFEI. Contato: Alvaro Antonio de Alencar Queiroz | E-mail: alencar@unifei.edu.br alvaro.alencar@pq.cnpq.br | Laboratório de Biomateriais Telefones: (35) 3629-1138 / 1435 36 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

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A nanotecnologia permite manipular átomos e moléculas. Uma de suas aplicabilidades é a criação de estruturas moleculares artificiais. Como física teórica, a pesquisadora trabalha com a modelagem de moléculas que tenham aplicações na biologia, utilizando ferramentas da física quântica. “Ao estudar a estrutura geométrica das moléculas, conseguimos prever como elas reagem ao serem expostas a estímulos elétricos ou à água”, explica Grassi.

As pesquisas desenvolvidas pelo GDENB se fundamentam em resultados já obtidos por pesquisadores de outras instituições. Eles provaram que nanotubos (estruturas cilíndricas cujo diâmetro possui dimensões nanométricas, sendo que um nanômetro (nm) equivale a um bilionésimo de metro ou um milionésimo de milímetro) podem ser inseridos na corrente sanguínea, auxiliando no tratamento de doenças. “Já sabíamos que os nanotubos são hidrófobos, ou seja, a água não adere à parede do cilindro. Assim, surgiu a idéia de usar nanotubos para transportar medicamentos dentro do organismo”, afirma a pesquisadora.

O material escolhido para a fabricação dos nanotubos é o dióxido de titânio, já utilizado nas indústrias farmacêutica, cosmética e ortopédica (na fabricação de moldes de próteses), entre outras. O dióxido de titânio não é tóxico, sendo por isso viável para o transporte de fármacos e radioisótopos.

Ação direcionada O objetivo do projeto é criar uma ferramenta para ser usada em associação com os tratamentos à base de quimioterapia e radioterapia. Na quimioterapia, os fármacos são introduzidos na corrente sanguínea por via intravenosa ou diluídos em soros.

Em geral, o tratamento complementa a intervenção cirúrgica para remover o tumor, podendo ser feito antes ou após a operação. O objetivo principal da quimioterapia é evitar que o tumor reapareça após a cirurgia ou surja em outro órgão. As drogas ministradas agem por todo o corpo. Na radioterapia, há dois tipos de tratamento: a teleterapia, que utiliza uma fonte externa de radiação, e a braquiterapia, em que os radioisótopos são inseridos no corpo através de cateteres direcionados ao tumor.

Esses procedimentos afetam tanto as células normais como as cancerígenas.

Em conseqüência, os pacientes apresentam queda de pêlos, diarréia, náuseas, vômitos e outros efeitos colaterais que diminuem significativamente a qualidade de vida. De acordo com a proposta da pesquisadora, as cápsulas feitas com os nanotubos de dióxido de titânio, uma vez na corrente sanguínea, conseguem atingir de maneira seletiva as células cancerígenas por meio de um receptor, liberando as drogas apenas no momento em que se acoplam ao tumor. Com isso, o tratamento se torna mais eficiente e os efeitos colaterais são minimizados, pois ao contrário do 38 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

que acontece na quimioterapia e na radioterapia, há pouca interação das drogas com as células saudáveis.

As cápsulas contendo fármacos e radioisótopos não modificam ou eliminam as técnicas de quimioterapia e braquiterapia, mas têm potencial para revolucionar os mecanismos de transporte e atuação das drogas dentro do organismo. Os receptores contidos em sua estrutura são responsáveis por direcionar as cápsulas diretamente aos tumores. Em um tratamento convencional de câncer de mama, por exemplo, uma cirurgia é realizada para a remoção do tumor. A radioterapia e a quimioterapia são utilizadas para evitar a volta da doença. Durante a cirurgia, um cateter é colocado na cavidade deixada pelo tumor. Em seguida, uma radiação é aplicada para matar as células cancerosas que eventualmente tenham permanecido no local. Os nanotubos atuariam nesses casos, garantindo que o tratamento seja localizado apenas no foco cancerígeno.

Há situações em que o tumor está localizado em regiões que inviabilizam a cirurgia ou em órgãos que não podem ser comprometidos pela quimioterapia.

Também há casos em que os efeitos colaterais provocados pelos tratamentos convencionais oferecem risco para a vida do paciente. “Nessas situações, as nanocápsulas de dióxido de titânio seriam mais uma ferramenta para a equipe médica no combate à doença, ampliando as chances de cura dos pacientes”, acredita Grassi.

A pesquisa ainda está em fase inicial e o projeto do GDENB encontra-se na fase teórica. A professora Mariza Grassi é responsável pelos cálculos que permitem formatar um projeto da nanocápsula, que será testado por biólogos e químicos.

“Em nosso grupo, estudamos novos tipos de materiais do ponto de vista da Química e da Biologia, porque eles têm interação com organismos vivos; e do ponto de vista da Física, porque usamos conceitos da Física Quântica para fazer as modelagens”, explica. Na opinião da pesquisadora, a interação entre essas áreas é fundamental. “Na Biologia, isso ainda está começando. Mas acredito que as fronteiras entre Química, Física e Biologia tendem a desaparecer”, afirma.

Parceria para testes e experimentos O Grupo de Desenvolvimento de Estruturas Nanométricas e Materiais Biocompatíveis aguarda recursos para construir uma estrutura laboratorial para a realização dos testes necessários ao desenvolvimento dos nanotubos. A alternativa encontrada pelos pesquisadores que trabalham na parte experimental do projeto é realizá-la por meio de parcerias com outras instituições. Já foram desenvolvidas outras pesquisas em conjunto com o Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), a Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), a Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e a Universidade de São Paulo (USP).

Contato: Mariza Grassi | E-mail: mgrassi@unifei.edu.br Telefone: (35) 3629-1220 | Instituto de Ciências Exatas - Unifei programa de INCENTIVO À inovaçÃO 39

Uma empresa especializada na programação de chips

Experiência de pesquisadores será colocada à disposição de empresas de base tecnológica Mesmo quem é pouco afeito a equipamentos tecnológicos já ouviu falar em chips, especialmente se o assunto é hardware (parte física) de computação. O chip é uma pequena peça de silício, mede em torno de 12 milímetros quadrados e pode conter um único transistor (peça que amplifica sinais elétricos) ou vários, formando um circuito integrado. A grande maioria dos chips encontrados no dia-a-dia, como os circuitos que acompanham televisores, rádios e telefones celulares, são pré-programados, ou seja, têm todas as funcionalidades definidas durante a fabricação. Entretanto, no final dos anos 1980, surgiram os circuitos integrados reconfiguráveis, que têm as funcionalidades determinadas pelos usuários, e não pelos fabricantes. Uma das tecnologias usadas para efetuar a configuração são os Arranjos de Portas Programáveis em Campo (FGPA, na sigla em inglês para Field Programmable Gate Array).

Dois pesquisadores do Grupo de Microeletrônica da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) criaram a Solmic, uma spin off – termo em inglês que se refere a uma empresa que nasceu a partir de um grupo de pesquisa de uma universidade, instituto de pesquisa ou mesmo de uma outra empresa – destinada à prestação do serviço de desenvolvimento de circuitos integrados utilizando a tecnologia FPGA. Os FPGAs são chips que têm suas partes lógicas programadas pelo usuário, de modo a atuarem como os chips pré-programados. Sua principal característica é a versatilidade. “O chip, produto final dessa tecnologia, é programado por meio de uma descrição, em linguagem de hardware, de um circuito customizado para o cliente”, explica o pesquisador Robson Luiz Moreno, sócio da Solmic juntamente com Tales Cleber Pimenta.

Segundo Moreno, os circuitos que a empresa entrega para os clientes poderão ser empregados na melhoria de produtos que eles já vendem ou em equipamentos utilizados internamente, como por exemplo na linha de produção.

brasileiro, no entanto, utiliza pouco esse tipo de serviço, preferindo ainda placas tradicionais e circuitos integrados comuns, que são de grandes dimensões físicas, de difícil manutenção e inflexíveis na programação. As empresas que fazem uso da nova tecnologia são aquelas que mantêm núcleos próprios de desenvolvimento de circuitos. “A empresa só trabalha com FPGA se tiver um volume muito grande de produção, o que não é o caso da maioria”, diz Moreno.

Os pesquisadores detectaram uma demanda que ainda não foi atendida no Brasil. Há casos de empresas que querem, por exemplo, aumentar o número de funcionalidades de equipamentos digitais. A Solmic oferece a opção de usar um circuito já existente no mercado e programá-lo para atender a uma necessidade específica do cliente. Os benefícios da utilização dos serviços da spin off são: exclusividade, proteção de informações sigilosas, aumento da confiabilidade do produto, redução de consumo de energia e minimização do circuito.

A Solmic também pretende oferecer soluções em circuitos integrados analógicos programáveis (PSoC, sigla em inglês para Programmable System on Chip). Os PSoc são microcontroladores que podem ter programadas tanto a unidade de processamento digital como as partes analógicas. Já a FPGA é uma solução apenas para circuitos digitais, mas que pode operar em freqüências mais altas, podendo por isso ser utilizada para integração rápida de sistemas digitais.

Outra situação em que a Solmic poderia atuar é no caso de uma empresa que possui um determinado software que processa informações muito lentamente. Os pesquisadores desenvolvem uma placa com algoritmos, ou seja, um hardware que torna o

Parceria em projetos de inovação A introdução de chips com FPGA já é uma realidade no exterior. O mercado

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procedimento mais rápido. As possibilidades são inúmeras: criptografia de dados sigilosos, tratamento de imagens e atualização de dados são apenas alguns exemplos. “Uma das maneiras mais rápidas de criar um chip a partir de qualquer algoritmo de software é utilizar o FPGA. Em cinco ou seis meses, é possível entregar o produto final. Se isso fosse por meio de um circuito integrado dedicado (personalizado), isso demandaria mais tempo, e principalmente, mais dinheiro”, compara o pesquisador.

Ao longo do desenvolvimento da descrição do circuito, são feitas simulações em partes do sistema, que podem ser acompanhadas e avaliadas pelo cliente. Da mesma forma, a linguagem da descrição final também é simulada e analisada pelo comprador. Somente após a aprovação são feitos a programação final do circuito e os testes de campo. Ao final, o circuito é inserido em uma placa do cliente, também já programada. Caso seja necessário, a descrição pode ser alterada e o circuito reprogramado até que os testes de campo sejam satisfatórios. “O hardware de programação permite atualizar os circuitos pela internet ou ainda criar novas funcionalidades”, acrescenta Moreno.

A Solmic vislumbra o momento ideal para entrar no mercado e apresentar essas soluções com preços atrativos. O foco inicial para prospecção de empresas é o pólo tecnológico de Santa Rita do Sapucaí, situado a apenas 42 quilômetros de Itajubá. A região reúne empresas que poderiam empregar essa tecnologia de ponta.

O mercado potencial da Solmic pode se tornar ainda maior, devido à proximidade de cidades que detêm grandes empresas e indústrias, como Pouso Alegre (MG) e as situadas no Vale do Paraíba, em São Paulo. “Estaríamos fortalecendo um projeto da atual reitoria da UNIFEI de criar a rota tecnológica ao longo da rodovia BR-459, como no Vale do Silício, na Califórnia (Estados Unidos)”, compara Moreno. A estrada liga o Sul de Minas a São Paulo e ao Rio de Janeiro. O Vale do Silício reúne um conjunto de empresas implantadas a partir da década de 1950 com o objetivo de gerar inovações científicas e tecnológicas, destacando-se na produção de chips, na eletrônica e na informática.

Monitoramento de enchentes pelo celular

Sistema utiliza telefonia móvel para a transmissão de dados hídricos Para ajudar a minimizar os problemas causados pelas enchentes, o professor Alexandre Augusto Barbosa, do Instituto de Recursos Naturais (IRN) da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), desenvolveu um sistema de transmissão de dados em tempo real, acoplado a um programa computacional de gerenciamento que permite a obtenção de dados hídricos de maneira remota por meio de telefonia móvel. Com o sistema de telemetria de dados hídricos, o rio é monitorado e, antes que ocorra a enchente, os órgãos responsáveis são informados. Desse modo, a população que seria afetada pode ser transferida para um local seguro. O uso da telefonia móvel reduz os custos pelo volume de informação que pode ser transmitido. Outra inovação é utilizar a comunicação de modo bidirecional, o que torna o sistema mais dinâmico na medida em que os dados são transmitidos da estação de monitoramento para a estação central e também no sentido contrário. Um protótipo já foi testado com resultados satisfatórios.

Hardware é o conjunto de componentes eletrônicos, circuitos integrados e placas de um computador. Já o sofware é a parte lógica dos equipamentos eletrônicos, ou seja, é um conjunto de instruções e dados processados pelos circuitos do hardware.

Contato: Tales Cleber Pimenta | E-mail: tales@unifei.edu.br Robson Luiz Moreno | E-mail: moreno@unifei.edu.br Telefones: (35) 3629-1193 / 1414 42 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

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Telemetria é um sistema que serve para transmitir dados à distância. A transmissão pode usar vários meios: satélite, telefonia fixa, rádio ou telefonia móvel. A palavra telemetria vem do grego – tele significa remoto e metron significa medida.

No caso da pesquisa, trata-se de captar e transmitir dados hidrológicos, como a qualidade da água, mas, principalmente, informações relacionadas à quantidade de água. Estações de monitoramento são distribuídas em locais estratégicos ao longo do leito do rio. “Nessas estações, sensores de nível (de pressão ou sônicos) são colocados no curso d’água. A indicação de nível é transformada em um sinal digital que, por sua vez, é transmitida pela rede de telefonia móvel para uma estação principal”, explica Barbosa.

A opção pela transmissão via telefonia móvel tem o objetivo de dar mais confiabilidade ao sistema, já que, por esse meio, não há atrasos, a rede é segura, e há grande disponibilidade e qualidade do sinal. Além disso, o custo de instalação é eliminado porque as linhas de transmissão para os telefones celulares já estão implantadas pelas operadoras. Segundo o pesquisador, a idéia é operar com o sistema SMS (short messages service ou serviço de mensagens curtas), disponibilizado por todas as operadoras de telefonia móvel.

Testes em situação real Problemas com enchentes são freqüentes em Itajubá e nos municípios vizinhos. Por causa das pesquisas que vem realizando na área de hidráulica fluvial, com ênfase na questão das enchentes, o professor Alexandre Augusto Barbosa foi convidado para integrar o Comitê para Gerenciamento de Enchentes em Itajubá.

A partir daí, um convênio da UNIFEI com a Companhia de Saneamento de Minas Gerais (Copasa) e com a Prefeitura de Itajubá permitiu que o sistema de telemetria fosse implantado na cidade.

Pelo convênio, deverão ser instaladas 18 estações de monitoramento telemétrico, sendo que seis já estão em funcionamento e fornecendo subsídios para prevenção de enchentes. A partir de fevereiro de 2009, estarão disponíveis as informações hídricas de mais 12 estações, que cobrirão toda a área que envolve a bacia do Sapucaí, rio que corta a região. As cidades a serem beneficiadas com o sistema serão Itajubá, Piranguinho, Pouso Alegre e Santa Rita do Sapucaí, todas em Minas Gerais.

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Comunicação dinâmica A possibilidade de comunicação nos dois sentidos facilita a alteração das características das estações de monitoramento. “A bidirecionalidade implica não apenas em receber os dados da estação remota (junto ao rio), mas também a possibilidade da central de monitoramento interrogar a estação remota a qualquer instante”, esclarece o pesquisador. Além disso, existe a opção de reconfigurar a estação remota a partir da central de monitoramento, dispensando o deslocamento de um técnico. A operação pode ser feita à distância. Finalmente, a captação e a interpretação de dados analógicos possibilitam a utilização de diversas ferramentas para análise das condições climáticas, conferindo maior flexibilidade e uso em conjunto com as ferramentas digitais.

Os sistemas telemétricos concorrentes possuem as mesmas aplicações do sistema desenvolvido na pesquisa, mas se diferenciam em relação ao tipo de tecnologia usada para a transmissão dos dados coletados, que pode ser via satélite, telefonia fixa e rádio. Apesar de eficiente, a comunicação via satélite é muito cara. A comunicação por rádio e por telefonia fixa tem alto custo de implantação e a qualidade do sinal pode não ser confiável. Atrelados à transmissão de dados via telefonia móvel, estão o baixo custo e a grande área coberta pelos serviços prestados pelas operadoras.

Os testes realizados na UNIFEI obtiveram resultados satisfatórios em termos de transmissão de dados e funcionamento geral do sistema. Os experimentos foram realizados em parceria com a Rher Consultoria e Desenvolvimento Ltda. Residente na Incubadora de Base Tecnológica (Incit), a empresa atua no desenvolvimento de tecnologias em hardware e software nas áreas de engenharia eletrônica e da computação. Por meio do Núcleo de Inovação, Transferência de Tecnologia e Empreendedorismo (Nitte) da UNIFEI, o pesquisador já teve o pedido de patente do sistema aceito pelo Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI).

Tecnologia aeronáutica na indústria de fios e cabos

Novo flyer aerodinâmico produzido em parceria com empresa pode substituir importações O flyer é um componente das chamadas máquinas cabeadoras industriais, utilizadas na fabricação de diversos tipos de cabos. Trata-se de uma haste curva que gira em alta velocidade e torce o fio. Uma parceria entre o Grupo de Pesquisa em Mecânica Computacional (Gemec), do Instituto de Engenharia Mecânica (IEM) da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), e a empresa Aerotron, sediada na cidade, resultou no desenvolvimento de um novo produto. O flyer proposto considera aspectos aerodinâmicos, cujos benefícios previstos incluem maior durabilidade e menor ruído no ambiente, além de economia de energia, o que deve levar à substituição dos produtos importados por um modelo nacional.

Sem fabricantes no país que empreguem essa tecnologia, os flyers atualmente disponíveis são caros e extremamente frágeis, com vida útil de aproximadamente seis meses ou 600 horas. Para resolver o problema de durabilidade e dar confia-

Contato: Alexandre Augusto Barbosa | E-mail: barbosa@unifei.edu.br Telefone: (35) 3629-1419 | Sites: www.professoralexandre.unifei.edu.br e www.enchentes.unifei.edu.br 46 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

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bilidade ao produto, o projeto da UNIFEI utiliza análise computacional e tecnologias aplicadas à aerodinâmica, principalmente a aeronáutica. A idéia é desenvolver uma estrutura com aerodinâmica externa conveniente à alta rotação do flyer e que possibilite diminuir a força de arrasto responsável pela quebra do componente. A rotação depende do arco resultante do diâmetro da bobina, que fica instalada no interior do conjunto (par de flyers). “As menores bobinas giram mais rápido, de 2,5 mil a 3 mil rotações por minuto (rpm). Cada rotação resulta em duas torções do fio”, explica Paulo de Vasconcellos, diretor comercial da Aerotron.

Torções por minuto (tpm) é a unidade normalmente utilizada no ambiente industrial. Para uma bobina de 630 mm de diâmetro, o número de torções é de aproximadamente 6 mil tpm. “Nessa velocidade de rotação, calculamos que a velocidade tangencial no meio do arco se aproxima da velocidade transônica (entre 800 e 900 quilômetros por hora), tornando muitos fenômenos aerodinâmicos relevantes para o dimensionamento”, completa Vasconcellos.

Geralmente, as empresas que utilizam máquinas cabeadoras trabalham em linhas de produção contínua. Quando o flyer é danificado ou ocorrem avarias nas máquinas cabeadoras, a linha de produção é interrompida, gerando prejuízos consideráveis. A aerodinâmica trabalhada na pesquisa vai reduzir de maneira relevante a força de arrasto e, com isso, a possibilidade de quebra e de emissão de ruído do produto em funcionamento. Segundo o coordenador do Gemec, professor Ariosto Jorge, a previsão é de que o produto a ser fabricado apresente vida útil de 1,8 mil horas, ou seja, cerca de três vezes maior que a dos flyers atualmente em uso.

Além isso, um estudo de vibrações vai facilitar e garantir o balanceamento da máquina, permitindo que ela funcione na capacidade demandada pela linha de produção sem danos significativos. Também será feito um novo desenho interno do flyer, para minimizar o atrito entre o fio e o corpo do produto, evitando o aquecimento indesejado e a danificação do fio. “A peça é flexível, e quando gira muito rápido, o fio também se movimenta. O ideal é colocar os pontos de fixação ao longo do flyer, onde o fio apresenta uma taxa zero de vibração, para que o atrito seja mínimo”, explica o professor.

Mix de materiais Com o objetivo de minimizar a possibilidade de quebra do flyer, o projeto utiliza um mix de resinas com fibras de carbono que interrompe a propagação de trincas. A mistura é um tipo de compósito, nome dado a um material estrutural formado a partir da combinação de dois ou mais compostos químicos diferentes, com o objetivo de se obter um novo composto com propriedades e comportamento mecânico superiores aos dos materiais constituintes. O composto de materiais é muito mais resistente que o aço ou as ligas metálicas, feitas com aço, ferro e “pitadas” de outros metais.

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Brasil há pelo menos 40 empresas de diferentes ramos que utilizam a peça. Além da indústria de fios e cabos, empresas de telecomunicações e a indústria automobilística também trabalham com flyers. E como há falta de confiabilidade nos modelos convencionais, o mercado externo também poderá ser explorado.

A tecnologia será transferida do grupo de pesquisa da UNIFEI para a Aerotron. A contrapartida deve ser em forma de bolsas, estágios ou apoio financeiro para alunos do Gemec. O projeto tem, portanto, o mérito de fortalecer o vínculo entre a UNIFEI, detentora do conhecimento teórico, e a indústria, detentora do know-how. “Não teríamos como promover a mobilização de pesquisadores e de pessoal se não fosse o apoio da universidade”, destaca Vasconcellos.

Fibras de carbono

A fibra de carbono é um material de alta confiabilidade, usado em aeronaves. Leve, resistente e facilmente moldável em diferentes formatos, a fibra combinada com uma resina especial tem se mostrado extremamente adequada à alta rotação a que o flyer é submetido. Segundo o professor Ariosto, o projeto do novo componente utilizará perfis aerodinâmicos supersônicos e subsônicos (que trabalham a velocidades inferiores à do som). Com isso, haverá também menor gasto de energia. “Os principais problemas que estamos resolvendo são a melhoria da peça em termos de dinâmica, das vibrações e da confiabilidade”, resume o pesquisador.

Já do ponto de vista industrial, a Aerotron, que vai fabricar e comercializar o produto final resultante da pesquisa, pretende substituir a importação de um componente considerado caro e pouco confiável por um produto nacional, mais barato e durável. A empresa já desenvolveu um flyer com um material mais resistente, que propiciou vida útil cinco vezes maior que a dos flyers convencionais. No entanto, em caso de carga máxima de produção, pode haver danos à máquina cabeadora.

“Queremos fabricar uma peça que faça o mesmo trabalho, mas que seja mais resistente e ao mesmo tempo mais leve”, afirma Vasconcellos.

O mercado para o novo flyer aerodinâmico são as indústrias de cabos. Um mapeamento realizado pelos pesquisadores envolvidos no projeto detectou que no 50 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

As fibras de carbono começaram a ser comercializadas no princípio da década de 1960. Devido à resistência e à rigidez, o material foi utilizado durante muitos anos principalmente pelas indústrias aeroespacial e automobilística. Mais recentemente, vem sendo utilizada para outros fins, como em papéis, tecidos, telas e micro-telas para a filtragem de líquidos e gases de grande propriedade corrosiva. Algumas fibras de carbono podem ser várias vezes mais resistentes que o aço. A sua cor natural é preta. As fibras de carbono, isoladamente, não são apropriadas para uso industrial. Mas quando combinadas com resinas ou outros materiais matrizes, o resultado é um produto com excelentes propriedades mecânicas. Esses compósitos, também chamados de materiais plásticos reforçados por fibra de carbono (Carbon Fiber Reinforced Plastic - CFRP), são bastante demandados pela indústria aeronáutica para a fabricação de peças das asas. Na indústria de bicicletas, são usados para a construção de todo o tipo de peças, desde quadros, guiadores, selins e rodas. Os carros da Fórmula 1 têm a estrutura principal inteiramente feita de fibra de carbono.

Contatos: Ariosto Bretanha Jorge | E-mail: ariosto.b.jorge@unifei.edu.br Telefone: (35) 3629-1462 | Instituto de Engenharia Mecânica - Unifei Paulo de Vasconcellos | E-mail: paulodevasconcellos@aerotron.com.br Telefone: (35) 3621-6230 Aerotron Indústria e Comércio Ltda. | Site: www.aerotron.com.br programa de INCENTIVO À inovaçÃO 51

Inovação que vem da força das águas

Tecnologia inédita aproveita as correntezas de baixa velocidade para gerar energia elétrica As pequenas centrais elétricas (PCH’s) ganharam uma nova alternativa para a geração de energia. Trata-se do Hidropólio®, um dispositivo desenvolvido para aproveitar a energia que existe na correnteza dos rios. Como diferencial, o equipamento pode funcionar com uma velocidade de água mais baixa e sem impacto ambiental, pois não há a necessidade de represamento do rio. A tecnologia é resultado da pesquisa do professor do Instituto de Recursos Naturais da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), Geraldo Lúcio Tiago Filho. O Hidropólio® pode ser utilizado para gerar energia elétrica para pequenas comunidades ribeirinhas da Amazônia, onde a maioria dos rios é de planície, portanto com baixas velocidades de escoamento.

O Brasil já não possui mais locais com altas quedas de água disponíveis para aproveitamento hidroelétrico. Ao mesmo tempo, é crescente a necessidade de gerar energia elétrica de modo sustentável. Esse contexto impulsionou a migração para um modelo de aproveitamento de pequenas quedas. “Dificilmente teremos novas centrais de alta e média queda, como as grandes hidrelétricas que conhecemos. Na Região Amazônica, há grandes rios e a população está distribuída em pequenas comunidades, sendo que muitas delas são isoladas. Fica difícil justificar uma grande intervenção nesses rios para gerar energia elétrica que vai atender a uma população pequena”, explica o professor Tiago. “Por isso, pensamos em criar um dispositivo que possa funcionar a velocidades mais baixas, mesmo em rios mais rasos. O sistema utiliza o fenômeno da força de sustentação, que ocorre quando um corpo é imerso em um escoamento”, explica.

No modelo clássico, o aproveitamento do potencial hidrocinético (ou movimento da água) é feito com uma turbina hidrocinética, que é uma hélice colocada dentro do rio. A correnteza da água movimenta a hélice do rotor, que por sua vez move um gerador de energia elétrica, normalmente colocado acima do nível da água ou fora do rio. Entretanto, esse tipo de equipamento só começa a funcionar adequadamente quando a correnteza tem velocidade acima de 1,5 metros por

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segundo (m/s). “Outra dificuldade é que, para obter uma potência maior, é preciso aumentar o diâmetro da hélice. Geralmente, os locais com correnteza são justamente onde o rio é mais raso. Por isso, muitas vezes há limitações para se aumentar o diâmetro da hélice”, esclarece o pesquisador.

Em testes já realizados em laboratório, o Hidropólio® se mostrou adequado a velocidades inferiores a 1 m/s. O equipamento é constituído por dois hidrofólios solidários que, presos a uma haste pivotada, realizam um movimento oscilante.

“Por meio de hastes articuladas, esse movimento oscilante aciona um gerador de deslocamento linear que, por sua vez, transforma a energia mecânica em eletricidade”, explica o pesquisador. A quantidade de energia gerada depende da velocidade da água e das dimensões dos hidrofólios. “A princípio, a potência não é muito grande, porque nosso objetivo é atender a pequenas comunidades. Para se obter maior potência de geração de energia, basta aumentar a largura e o comprimento dos hidrofólios, já que não há limitações em relação à profundidade o rio”, afirma o professor.

Universalização da energia A tecnologia desenvolvida na UNIFEI está em sintonia com a demanda das concessionárias de energia que buscam modelos alternativos e sustentáveis. De acordo com a Lei 10.438 de 2002, que dispõe sobre a universalização do serviço público de energia elétrica, as concessionárias são obrigadas a levar energia para todos, sem custo para a população, mesmo nas comunidades mais isoladas. A mesma Lei, em seu artigo 3º, instituiu o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas 54 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

de Energia Elétrica (Proinfa), com o objetivo de aumentar a participação da energia elétrica produzida, por exemplo, em pequenas centrais hidrelétricas. Segundo dados do IBGE, há cerca de 2 milhões de famílias isoladas no Norte do país que não contam com fornecimento de luz. O Hidropólio® é um conjunto simples que pode ser usado em regiões de pouca infra-estrutura, já que a instalação e a manutenção têm custo reduzido. O grande diferencial é aproveitar o potencial da água sem fazer represamentos, ou seja, sem impacto ambiental.

Outro modelo de negócio idealizado pelo pesquisador é aproveitar o potencial hidrocinético disponível nos canais de fuga das centrais hidrelétricas. Depois que a água passa pelas turbinas, gerando energia elétrica, precisa ser devolvida para o curso normal do rio, empregando-se para isso canais de fuga. “Nesses locais, a água atinge uma velocidade de um ou dois metros por segundo. A idéia é aproveitar esse potencial cinético para gerar mais alguns quilowatts (kW) de energia elétrica”, explica o professor Tiago.

Em testes realizados com um pequeno protótipo do Laboratório Hidromecânico para Pequenas Centrais Elétricas da UNIFEI, foram gerados 80 watts de energia mecânica – uma lâmpada incandescente precisa de 60 watts para ser acendida.

Na opinião do professor Geraldo Tiago, um fator decisivo para a concretização do projeto é o financiamento por parte de algum órgão público ou privado. “Com isso, poderemos desenvolver um produto-piloto para produção em escala industrial”, diz. A tecnologia já teve o registro de patente requerido junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI).

Pequenas Centrais Hidrelétricas Uma das motivações para o projeto vem da atuação do professor Tiago no Centro Nacional de Referência de Pequenas Centrais Elétricas, ligado ao Ministério de Minas e Energia e ao Ministério de Ciência e Tecnologia. O centro de referência concentra pesquisas e propostas para a utilização dos pequenos potenciais hidroenergéticos como fonte renovável de energia, em unidades de pequeno e médio porte, atendendo principalmente consumidores em sistemas isolados.

Contato: Geraldo Lúcio Tiago Filho | E-mail:tiago@unifei.edu.br Telefone: (35) 3629-1156 / 1454 programa de INCENTIVO À inovaçÃO 55

Desvendando o mercado de ações Software auxilia pequeno investidor a obter maior rentabilidade com menor risco Investir no mercado de ações sempre envolve riscos, e isso tem sido um dos principais motivos que desencorajam pessoas comuns a aplicar dinheiro na bolsa de valores. O professor e engenheiro José Arnaldo Barra Montevechi e a administradora Andréa Aparecida da Costa Mineiro, do Instituto de Engenharia de Produção da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), desenvolveram um programa de computador para auxiliar pequenos investidores ou clubes de investimento a aplicar no mercado de ações. A ferramenta é um modelo de otimização de portifólio de ações que ajuda o usuário a tomar decisões de compra e venda, mostrando a melhor opção de carteira, considerando a maior rentabilidade e o menor risco.

Com o software, os investidores conseguem mensurar não somente os riscos, mas também as expectativas de retorno para cada tipo de ação que compõe a carteira. Um dos benefícios é diminuir a dependência dos clubes de investimento em relação às corretoras, que podem cobrar pelo serviço de orientação.

Os especialistas da área econômico-financeira concordam que a melhor forma de reduzir o risco ao fazer investimentos é o balanceamento da carteira, ou seja, diversificar as opções. “A idéia é não colocar todos os ovos na mesma cesta”, compara Montevechi. “Assim, ao investir no mercado de ações, não se deve aplicar o dinheiro em um único tipo de ação. O correto é diversificar os investimentos para diversificar o risco”, explica.

A questão é como fazer isso. Na Bolsa de Valores de São Paulo (Bovespa), os investidores podem negociar papéis de mais de 500 empresas diferentes. “Quando você tem duas opções, é mais fácil perceber qual é a melhor. Mas, normalmente, 56 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

os investimentos são feitos entre 10 e 15 tipos diferentes de ações”, diz o professor.

Esse é o problema que o software tenta resolver, indicando como selecionar os ativos e saber quanto dinheiro colocar em cada um deles, de modo a obter boa rentabilidade e risco mínimo. “Muitas pessoas fazem isso por feeling. Para aumentar as chances de sucesso, adotamos modelos matemáticos”, completa.

O software é composto de um grande banco de dados com informações do mercado financeiro, um programa de otimização para cruzamento dessas informações e a interface gráfica para a apresentação dos resultados. No momento, a atualização do banco de dados de cotações de ações é feita de forma semi-automática, isto é, o sistema requer que uma pessoa que lance novos dados no programa.

A idéia dos pesquisadores, entretanto, é de que o processo se torne automático.

Com os indicadores atualizados, é feita a otimização do portifólio para que se saiba quais carteiras apresentam o maior retorno ou risco mínimo no período desejado pelo usuário.

Melhor decisão Otimização significa efetuar os cálculos do retorno e do risco de cada ativo, e posteriormente da carteira, o que requer extrema dedicação e conhecimento da teoria de Markowitz (Ver Box 1) e de programação não-linear. “A engenharia de produção contribuiu com a parte da modelagem matemática para descobrir qual é a melhor carteira de investimento”, conta Montevechi. O projeto original utili-

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za a plataforma do Solver, um programa de suplemento do Microsoft Office Excel, que faz parte de um conjunto de programas chamado de ferramentas de análise hipotética. Os resultados são apresentados graficamente e em percentuais a serem aplicados em cada ativo na interface, auxiliando a tomada de decisão do pequeno investidor no mercado de capitais.

Uma inovação no processo de coleta de informações é a busca de dados sobre a contabilidade gerencial das empresas. “Procuramos um perfil de companhias dentro de um padrão de rentabilidade mínima, que pagam dividendos etc. para diminuir os riscos nos investimentos”, diz o engenheiro. “Ao investigar mais profundamente, você entende melhor o problema, aumentando a chance de tomar a melhor decisão”, completa. Segundo Montevechi, o diferencial da tecnologia desenvolvida é que ela não exige grandes conhecimentos financeiros dos usuários. Após a otimização pela plataforma Solver, a interface comunica aos usuários os resultados de forma clara. Além do baixo custo e da independência das corretoras, o programa tem ainda como vantagem competitiva o fato de ficar disponível na rede.

O produto está em fase de desenvolvimento. O banco de dados para armazenar as informações coletadas na Bovespa e a interface gráfica já foram criados.

Os pesquisadores pretendem ainda criar um algoritmo de programação não-linear,

Popularizando a bolsa de valores Em agosto de 2007, o projeto “Bovespa vai até você” completou cinco anos. Uma equipe da Bolsa de Valores de São Paulo visitou escolas, clubes, sindicatos e até praias, a fim de atrair novos investidores e ampliar a base acionária do país. Um dos resultados do projeto foi a criação de clubes de investimentos, em que um grupo de pessoas se junta para aplicar no mercado de ações. Também houve crescimento do número de pessoas físicas investidoras. Há cinco anos, existiam 70 mil investidores no país e, segundo dados da Companhia Brasileira de Liquidação e Custódia (CBLC), havia 255.775 contas individuais em 2007, quando o projeto foi encerrado.

Ferramentas minimizam riscos O desenvolvimento de ferramentas para otimização de portifólio de investimentos não é algo novo. Um trabalho pioneiro nessa área rendeu o Prêmio Nobel de Economia, em 1990, para Harry ­Markowitz, economista norte-americano. Em 1952, ele propôs o modelo da média-variância, onde demonstrou que ao colocar dinheiro em mais de um tipo de ação, os riscos são minimizados e as chances de se obter melhor retorno de dividendos aumentam. Isso acontece porque os retornos oferecidos por diferentes ativos não se movem em conjunto. Segundo o professor José Arnaldo Montevechi, já existem no mercado brasileiro alguns programas de computador que fazem simulações para indicar o melhor portifólio de ações para investimentos, bem como empresas que oferecem esses serviços. No entanto, os custos são elevados. Além disso, os programas e serviços disponíveis normalmente exigem um nível de conhecimento financeiro que os tornam pouco acessíveis à maioria das pessoas.

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o que tornaria a tecnologia independente da plataforma de otimização Solver. “A ferramenta não dispensa o acompanhamento das informações do mercado. Ela auxilia o investidor a tomar decisões, mas a opção por investir ou não no ativo será do investidor, dependendo do seu perfil”, ressalta Montevechi. O modelo de negócio idealizado prevê a criação de uma empresa para comercializar o software.

Contato: José Arnaldo Barra Montevechi | E-mail: montevechi@unifei.edu.br Andréa Aparecida da Costa Mineiro | E-mail: andreamineiro@unifei.edu.br Instituto de Engenharia de Produção e Gestão | Telefones: (35) 3629-1290 / 3629-1391 programa de INCENTIVO À inovaçÃO 59

Adesivo ecologicamente limpo para circuitos eletrônicos

Destinada à indústria eletrônica, pasta de solda polimérica dispensa uso de chumbo Quase todos os dispositivos eletrônicos são atualmente montados em placas de circuito impresso (PCIs). Para permitir bom contato elétrico e boa rigidez mecânica desses circuitos, é utilizada uma solda, geralmente à base da liga de chumboestanho durante a fixação dos componentes eletrônicos. Apesar do baixo custo, a solda apresenta um ponto de fusão relativamente alto (185oC) para o manuseio.

Além disso, o chumbo é uma substância altamente tóxica.

A proposta da professora Maria Elena Leyva González, do Grupo de Polímeros da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), é desenvolver nanocompósitos poliméricos com características adesivas e condutoras de eletricidade para a utilização na indústria eletrônica, substituindo a solda convencional. Um compósito é um material formado por dois ou mais constituintes diferentes, com propriedades que não existem nesses componentes separadamente. Um nanocompósito, por outro lado, constitui uma nova classe de materiais bifásicos, onde uma das fases possui dimensões em escala nanométrica (um nanômetro equivale à bilionésima parte de um metro).

Com os nanocompósitos poliméricos, a solda pode ser feita à temperatura ambiente por meio de um processo de cura (endurecimento). O procedimento requer menor gasto energético, além de reduzir o estresse termo-mecânico sofrido pela placa do circuito devido às altas temperaturas necessárias quando se usa a liga com chumbo – entre 200°C e 300°C. Muitas vezes, o impacto compromete o uso da PCI. Dependendo do material usado na base da placa, a vida útil pode ser de 30% a 50% menor.

Outro benefício importante é o desenvolvimento de um produto nacional para ser usado na indústria eletrônica, sem gerar os resíduos tóxicos da liga de chumbo.

O produto da pesquisa será uma pasta de solda polimérica, obtida a partir da síntese de metais de tamanho nanométrico para a obtenção de nanopartículas condutoras da eletricidade. Essas partículas poderão ser posteriormente dispersas em uma resina. “Após o processo de cura, são obtidos pontos condutores de eletricidade para a fixação e a integração dos microelementos ao microcircuito”, explica Maria Elena.

Para evitar curtos-circuitos, os pontos de solda são separados por distâncias entre 200 e 250 micrômetros. Como a nova tecnologia se fundamenta na síntese 60 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

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de metais de tamanho nanométrico, é possível diminuir essas distâncias em cinco vezes, dependendo do método de aplicação. “Será possível criar microcircuitos cada vez menores, graças ao manuseio mais simples da solda, que pode ser manipulada em escala microscópica, favorecendo as pesquisas e o desenvolvimento de tecnologia de ponta”, acredita Maria Elena.

Tecnologia limpa Segundo a pesquisadora, a reação química que leva ao endurecimento da solda pode ser feita até mesmo à temperatura ambiente, mas demanda algumas horas para ser concluída. Para reduzir o tempo de cura para alguns minutos, basta elevar a temperatura para 120°C. O uso da pasta de solda polimérica também simplifica o processo de produção das PCIs. No processo de soldagem com chumbo-estanho, as placas normalmente têm de ser lavadas após a fabricação. A lavagem é feita com um fluxo ácido, água e detergente, representando o maior elemento poluidor da indústria eletrônica. Por isso, as soldas que utilizam chumbo estão sendo banidas da indústria eletrônica. O Japão e os países da Europa não utilizam mais a liga chumbo-estanho nas soldas e também não importam produtos que usem o componente em seu processo de fabricação. Já a técnica desenvolvida na UNIFEI dispensa a lavagem.

O mercado já conta com soldas livres do chumbo. Elas utilizam uma liga com estanho e outro tipo de material condutor, em geral a prata. Apesar de cumprirem as normas de exportação e serem ecologicamente corretas, essas soldas também precisam

Tecnologia nacional A pesquisa para o desenvolvimento dos nanocompósitos condutores de eletricidade para uso em microeletrônica tem como principal objetivo criar uma tecnologia nacional para o processo de soldas de microcircuitos. Além da professora Maria Elena Leyva González, participam do projeto o coordenador do Laboratório de Biomateriais da UNIFEI, Alvaro Antonio Alencar de Queiroz, e o químico e também pesquisador do Grupo de Polímeros da universidade, Filiberto González Garcia.

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Quando o barato sai caro O chumbo foi um dos primeiros metais utilizados pelo homem em virtude de suas propriedades físicas: é macio, maleável e mal condutor de eletricidade. Há registros do seu uso datados de 3.500 a.C. Devido ao baixo custo, foi introduzido no processo de fabricação de uma grande variedade de produtos, como gasolina, tintas, cerâmicas, baterias e até cosméticos.

Entretanto, o chumbo é uma das substâncias mais tóxicas que existem. Pesquisas mostram que principalmente as crianças são vulneráveis aos seus efeitos nocivos à saúde, sofrendo problemas como déficits de atenção, de adaptabilidade e de aprendizagem, além de lapsos de memória e agressividade. Mesmo pequenas quantidades afetam o rendimento nos testes de inteligência. O chumbo também é associado ao aumento da pressão sangüínea, ao mau funcionamento dos rins, à infertilidade e à catarata. Por isso, o uso desse metal vem sendo abandonado em todo o mundo.

de altos pontos de fusão e cura (250º). Outra desvantagem é o custo, bastante elevado devido ao uso da prata. Outra opção existente é a solda no clean, que dispensa a limpeza da placa após a fabricação. Entretanto, ela também exige altas temperaturas (250°).

Há, ainda, a solda à base de resinas da empresa Loctite. O produto é importado e ainda não está disseminado no Brasil, principalmente devido ao preço elevado. Segundo a pesquisadora, essa é a solda que mais se assemelha à da pesquisa.

Os fabricantes que adotarem a nova tecnologia não precisarão fazer investimentos ou adaptações. A pasta de solda pode se adequar a diferentes processos tecnológicos industriais de aplicação, tanto por técnicas de serigrafia como por técnicas de ponto manual (com seringas de pressão). Já foi desenvolvido um protótipo para ser testado em empresas que fabricam placas de circuito impresso.

Contato: Maria Elena Leyva González | E-mail: mariae@unifei.edu.br Filiberto González Garcia | E-mail: fili@unifei.edu.br Alvaro Antonio Alencar de Queiroz | E-mail: alencar@unifei.edu.br Grupo de Polímeros - Instituto de Ciências Exatas - Unifei Telefone: (35) 3629-1226

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Diagnóstico mais preciso a partir dos pontos de pressão dos pés

Parceria entre pesquisadores da Unifei e do Universitas desenvolve medidor de pressão da plantar de baixo custo Os pés têm grande influência na postura corporal. Eles desempenham importantes funções, como controle do equilíbrio, apoio, impulsão do corpo, absorção de impactos e a distribuição do peso corpóreo na pressão plantar (exercida sobre a planta dos pés). Dores na região lombar, nos joelhos e nos tornozelos muitas vezes podem ser causadas pela má distribuição do peso do corpo nos pés.

A parceria entre os pesquisadores Jorge Henrique Sales e Paulo Cortez, do Centro Universitário de Itajubá (Universitas) com Paulo Waki e Rero Rubinger, da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) visa à construção de um dispositivo para baropodometria, exame que analisa a distribuição da pressão plantar. As informações do exame complementam o diagnóstico dos profissionais de áreas como Fisioterapia e Ortopedia. A principal motivação dos pesquisadores foi criar uma tecnologia nacional para esse tipo de exame, que é realizado em poucos locais no Brasil. Isso porque os equipamentos disponíveis no mercado são importados e, portanto, muito caros.

O produto é composto por uma plataforma, na qual o paciente fica em pé, e por um software que transmite as informações coletadas a um computador para posterior análise. Um sistema mecânico informa a quantidade de pressão exercida em determinado ponto da plataforma. Em seguida, os dados mecânicos são traduzidos para a linguagem computacional, que vai gerar gráficos mostrando os resultados do exame. “Originalmente, pretendíamos comprar uma plataforma sensora e desenvolver apenas uma interface de comunicação com o computador para registro dos exames de pressão plantar. Agora, pretendemos desenvolver toda a tecnologia do aparelho, com a nacionalização da produção crescendo por etapas. Isso vai significar uma redução ainda maior no custo de produção ao final do desenvolvimento”, explica o professor Rero, especialista em dispositivos semicondutores eletrônicos.

Precisão no diagnóstico Segundo os pesquisadores, o baropodômetro nacional terá processos mais simples, com peças de fácil acesso no país, eliminando a necessidade de importação do equipamento e os custos com a manutenção. “O médico vai contar com 64 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

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O baropodômetro A análise dos pontos de pressão dos pés surgiu na década de 1990 com objetivo de melhorar o desempenho dos maratonistas, sendo posteriormente utilizada também em outros esportes. Ao avaliar, com o baropodômetro, os picos de pressão, os tempos de contato com o solo, as pressões exercidas sobre a planta dos pés em posição estática ou em movimento, ortopedistas e fisioterapeutas podem desenvolver palmilhas para reduzir impactos, aumentar o conforto e reduzir o risco de lesões nos esportistas. O aparelho também é aplicado no tratamento de pacientes que estão se adaptando a próteses. A identificação das pressões que atuam na prótese permite melhor ajuste da peça ao corpo, evitando complicações resultantes de sua má colocação.

O baropodômetro é ainda útil para pessoas com diabetes, que podem apresentar diferenças de pressão na região plantar. Isso acontece porque a doença pode alterar a sensibilidade na extremidade dos membros (neuropatia periférica) devido a distúrbios no aparelho circulatório. Disso resultam lesões ulcerativas ou o chamado pé diabético. A neuropatia periférica é motivo de preocupação, pois causa insensibilidade e deformações nos pés, que por sua vez levam a alterações biomecânicas com prejuízo da marcha e, conseqüentemente, ao aparecimento de ulcerações. A análise dos pontos de pressão nos pés dos pacientes com diabetes permite a prevenção e o tratamento do problema com o uso de palmilhas e próteses.

uma ferramenta mais versátil, que o ajudará a definir o tratamento mais adequado”, afirmam.

O dispositivo desenvolvido pelo projeto oferecerá informações quantitativas sobre as alterações biomecânicas. “Isso garante decisões mais específicas referentes a cuidados pré-operatórios, pós-operatórios e de reabilitação funcional, desde a escolha da conduta a ser utilizada até os registros de evolução clínica”, esclarece Paulo Cortez. Um exemplo é a atuação do fisioterapeuta, que primeiro realiza uma avaliação visual da coluna vertebral e da fixação do pé ao chão para identificar se há inclinação da planta do membro – para dentro ou para fora. “No diagnóstico visual, não há uma quantificação, isto é, uma medida da intensidade desse tipo de desvio. Esse é o maior prejuízo que se tem ao não se utilizar a tecnologia. Uma pressão plantar muito elevada ou mal distribuída é também muito danosa à biomecânica do paciente”, afirma Sales.

O produto terá conexão para cabos do sistema USB, podendo assim ser ligado a notebooks.

Isso confere maior portabilidade ao sistema, que poderá ser facilmente transportado para a realização de campanhas de saúde, trabalhos de campo, campanhas publicitárias médicas etc. O projeto está em fase inicial. O protótipo será uma unidade composta tanto pela plataforma mecânica como pelo software. Os pesquisadores pretendem licenciar a tecnologia.

A construção de um equipamento de baixo custo, acessível a toda população e com a mesma capacidade dos produtos importados é o resultado esperado pelo projeto. Os pesquisadores pretendem desenvolver um produto com software atrativo, em português, de fácil uso e adaptado às especificidades brasileiras da prática da medicina e áreas afins. O preço mais baixo do equipamento permitirá a redução do custo do exame. “Esse projeto é um exemplo de que parcerias entre instituições de ensino superior podem produzir tecnologia com benefícios sociais”, finaliza Sales.

Contato: Paulo Sizuo Waki | E-mail: pswaki@yahoo.com.br Rero Rubinger | E-mail: rero@unifei.edu.br | Unifei Jorge Henrique Sales | E-mail: npt@universitas.edu.br Paulo Cortez | E-mail: paulojoc@yahoo.com.br | Universitas Telefone: (35) 3622-0844 - ramal 30 66 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

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Comunicação gratuita entre dispositivos móveis

Rede ELF pode minimizar custo de operação para usuários de celulares e smartphones A comunicação entre telefones celulares e computadores de mão (os ­smartphones), é feita por meio de uma operadora, serviço que tem elevado custo para o usuário. O professor Enzo Seraphim, do Grupo de Pesquisas em Engenharia de Sistemas e de Computação (GPESC), da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), juntamente com os alunos Rafael Ribeiro Rezende, Tiago Cesar Volpato Maluta e Gustavo Luiz Ferreira Walbon, criaram uma tecnologia chamada ELF Comunicação Móvel. Ela consiste em prover a comunicação entre diferentes dispositivos móveis utilizando faixas de freqüência disponibilizadas gratuitamente.

Trata-se de uma rede sem fio, concentrada em centros urbanos, independente das operadoras. Com ela, será possível minimizar o custo de operação para o usuário dos celulares e smartphones. O projeto usa o Android, da Google, sistema operacional baseado em código livre.

O projeto ELF começou em 2006, quando os pesquisadores do GPESC constataram que os telefones celulares permitiriam a utilização de um sistema operacional (SO) flexível, capaz de contemplar a arquitetura ELF e agregar novas funcionalidades. No ano seguinte, o projeto participou do 2º Desafio GV-Intel - Venture Capital e Empreendedorismo, uma competição de planos de negócios na área de inovação e tecnologia, organizada pela Fundação Getúlio Vargas, com o objetivo de buscar idéias promissoras orientadas ao mercado global. O ELF foi selecionado entre os 20 finalistas.

Poucos meses após a disputa, a empresa norte-americana Google lançou um sistema com código livre chamado Android, praticamente nos mesmos moldes propostos pelo projeto ELF. “Percebemos que estávamos mais próximos do nosso principal objetivo: a comunicação entre dispositivos móveis, um mercado em ascensão exponencial”, conta o pesquisador.

As tecnologias atualmente disponíveis que possibilitam a comunicação entre esses aparelhos são os sistemas Bluetooth, usados para curtas distâncias (alguns metros entre os dispositivos) e as redes de maior alcance (3G), de custo elevado para o 68 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

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usuário. A tecnologia 3G é a terceira geração da telefonia móvel. Possui velocidade de comunicação muito superior à do padrão atual, permitindo maior capacidade para prover serviços, em decorrência da sua taxa de transmissão de dados. “Essa tecnologia requer o licenciamento do espectro de freqüências. Algumas operadoras já utilizam as redes 3G, cobrando caro por isso. Nosso projeto não concorre diretamente com esse mercado porque pensamos em um modelo de negócios diferente”, esclarece Rezende.

Informação, um ativo precioso A grande inovação do projeto é a abrangência da comunicação e os serviços agregados aos sistemas portáteis, gratuitos para o usuário. Assim, no modelo de negócios idealizado por Seraphim, não há tarifas para a utilização dos celulares e smartphones. Assim como as maiores empresas da área de tecnologia da informação (TI) e as que atuam na web, o mercado-alvo do ELF é baseado em propaganda.

“A maior riqueza nas empresas de TI é a informação – a facilidade de identificar mercados potenciais baseados nas características pessoais dos usuários. A idéia é oferecer o ELF para empresas que buscam uma maneira mais eficiente de atingir o público-alvo, utilizando a rede para fazer anúncios”, afirma Seraphim. O contrato com o cliente deve ser proporcional ao tamanho do mercado, complexidade e tempo de permanência da divulgação.

Com o ELF, os usuários poderão se comunicar gratuitamente por vídeo, mensagem instantânea ou áudio. Para isso, será necessário um cadastro prévio, que vai constituir um banco de dados com informações sobre os usuários da rede. “No mercado de informações, o bem mais precioso que o usuário fornece não é, necessariamente, sigiloso. São características pessoais, como idade, sexo, interesses, hobbies, tipo de interação com a internet etc., que permitem compor o seu perfil, assim como o de milhares de outros usuários. São dados que os próprios usuários fornecem o tempo todo na internet. Por exemplo, ao criarem um novo e-mail, uma conta em um site de relacionamentos ou, até mesmo, quando utilizam uma ferramenta de busca”, explica o estudante Tiago Maluta.

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Os anúncios para empresas interessadas serão comercializados em pacotes.

Os valores variam conforme o horário, o público-alvo, a área de cobertura e a quantidade de mensagens. Os anunciantes podem acompanhar na internet as estatísticas de envio de propagandas de sua marca. As informações “navegáveis” em forma de propaganda são banners, mensagens em tela, música, jingles, imagens e até mesmo outros aplicativos como jogos, configurando um novo mercado baseado em software publicitário.

O processo de desenvolvimento da rede ELF ainda está em fase inicial de planejamento, pois existem diversos pontos relevantes que devem ser observados antes da implantação. “Temos que considerar primeiro a capacidade máxima de usuários suportada por cada ponto de acesso (AP), segundo a pouca ou quase inexistente matriz instalada para redes sem fio (wi-fi) no Brasil, bem como a falta de dispositivos utilizando o sistema Android no mercado brasileiro. A implantação de uma rede sem fio de amplo alcance depende, além da viabilidade técnica, de interesses políticos, sendo difícil uma implantação homogênea”, explica Seraphim.

Novas configurações O modelo de negócio é baseado em propagandas, oferecendo às empresas anunciantes uma forma de atingir um mercado segmentado. O projeto ELF, por meio de sua base de dados, é capaz de selecionar um grupo local homogêneo, possibilitando maior adesão ao produto anunciado. Já foi lançado o primeiro smartphone que possui o sistema operacional Android embarcado. A tendência é que cada vez mais fabricantes utilizem esse sistema, devido à credibilidade e à portabilidade.

Mas como ficam as grandes operadoras de telefonia celular diante desse modelo de comunicação e publicidade trazido pelo ELF? “Acredito que elas não têm o poder de deter a tecnologia. Todos se lembram das antigas caixas de e-mail minúsculas, de alguns megabytes. Se o cliente precisasse de mais espaço, tinha que pagar por isso. Hoje, temos contas de e-mails de vários gigabytes, e de graça. A pergunta é: o que o provedor ganha com isso? Em um futuro próximo, a comunicação sem fio será disponibilizada gratuitamente. Tudo irá girar em torno da capacidade de divulgar, de fazer propaganda. É aí que mora a oportunidade”, finaliza Seraphim.

Contato: Enzo Seraphim |E-mail: seraphim@unifei.edu.br Telefone: (35) 3629-1357 programa de INCENTIVO À inovaçÃO 71

Para uma logística mais eficiente

Alunos da Unifei criam empresa para aperfeiçoar sistema de identificação por rádio freqüência Identificação por rádio freqüência (RFID, sigla em inglês para Radio Frequency Identification) é um método para reconhecimento automático por meio de sinais de rádio enviados remotamente por meio de dispositivos chamados de tags (etiquetas) e de leitores de radiofreqüência. As aplicações vão desde a identificação de animais na pecuária até o uso como mecanismo antifurto no comércio varejista. Mas é a logística uma das áreas em que a RFID tem se tornado cada vez importante.

Cientes das oportunidades desse nicho de mercado, alunos do terceiro ano do curso de Engenharia da Computação da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) estão desenvolvendo um middleware para integrar sistemas de RFID. Middleware é o nome dado a uma classe de software que serve para fazer a comunicação entre dois sistemas diferentes. Muitas empresas hoje já utilizam a RFID na área de logística, mas o sistema não se comunica com outros aplicativos de gestão, como o Entreprise Resources Planning (ERP). Com o middleware de RFID em desenvolvimento na UNIFEI, esses sistemas poderão ser integrados, eliminando o lançamento manual de dados e reduzindo o tempo gasto no controle de vários processos industriais.

Rapidez, precisão, segurança, elevado grau de controle de dados e possibilidade de leitura de muitas etiquetas simultaneamente: essas são algumas vantagens da adoção da RFID na logística das empresas. Entretanto, não basta coletar e armazenar as informações do estoque e da produção. É preciso ainda que os dados sejam integrados a outros softwares de gestão da empresa, para que possam ser efetivamente utilizados. “Sabemos de casos de empresas onde um funcionário passa até 12 horas transferindo dados de formulários para o ERP, pois o sistema não é autônomo. Foi aí que vimos uma oportunidade de negócio”, conta Rafael Mont’Alvão Seixas de Siqueira, um dos alunos que participam do projeto.

ERPs são programas desenvolvidos para integrar os diversos departamentos de uma empresa, possibilitando a automação e o armazenamento de todas as informações de negócios. O middleware faria a mediação entre a RFID e o ERP, movendo informações entre os dois programas e ocultando do programador diferenças de protocolos de comunicação, plataformas e dependências do sistema operacional. “Essa é a característica chave do produto, pois o middleware RFID será 72 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

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capaz de realizar a comunicação universal entre as partes: leitores RFID de diferentes protocolos e diversos ERPs”, explica Mont’Alvão.

O middleware RFID será desenvolvido pela RFIDeas, empresa resultante da participação de um grupo de sete alunos no Programa de Pré-Incubação da UNIFEI. Segundo Mont’Alvão, a proposta é que o aluno entre no programa com uma idéia e saia com todo o empreendimento estruturado, com o plano de negócios bem trabalhado e pronto para dar início a uma nova empresa ou participar da Incubadora de Empresa de Base Tecnológica (INCIT). “Este ano, conquistamos o segundo melhor plano de negócios no programa. Com o dinheiro do prêmio, compramos os primeiros equipamentos para a pesquisa da nova tecnologia”, conta o estudante.

“Depois, vimos uma nova oportunidade de obter recursos para a empresa no Programa de Incentivo à Inovação (PII)”, completa.

Para se inscrever no programa do Sebrae-MG os alunos tiveram a orientação do professor Robson Luiz Moreno. “O Grupo de Microeletrônica da UNIFEI tem interesse em desenvolver equipamentos da área de RFID. Já desenvolvemos hardwares para aplicação dessa tecnologia. Como a RFIDeas vai trabalhar com software, podemos fazer uma parceria no futuro”, diz Moreno.

Um dos benefícios da utilização do ­middleware RFID é o processamento das informações brutas capturadas pelos leitores e sensores, de modo que as aplicações, isto é, os ERPs, só façam a leitura de eventos significativos e de alto nível. Isso diminui o volume de dados que eles precisam absorver.

Basicamente, a tecnologia está dividida em três grandes áreas de processamento: camada de coleta de dados, camada de tratamento de dados e interface em nível de aplicação. Um leitor ou sensor RFID faz vários ciclos de leituras por segundo. Nesses ciclos, há várias informações que precisam ser processadas, já que nem todas deverão ser direcionadas ao software de gestão. Por isso, é importante fazer a filtragem desses eventos para selecionar as observações que possam ser aproveitadas e torná-las identificáveis pelo software gestor. “O tratamento dos dados é um diferencial importante do middleware RFID. Ele oferece uma forma padronizada de lidar com o fluxo de informações criadas pelos pequenos identificadores RFID”, afirma Mont’Alvão.

Já existem empresas que oferecem mediadores para RFID, mas esses programas são específicos para o software de ERP que elas comercializam. Os possíveis mercados para o produto são fabricantes de equipamentos RFID no Brasil, empresas desenvolvedoras de solução RFID, empresas desenvolvedoras de ERP e as empresas, geralmente de médio ou grande porte, que utilizam ERP e precisam integrá-lo a soluções em RFID. 74 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

Uma idéia pode se transformar em um negócio Pré-Incubação é um ambiente institucional onde idéias e projetos podem ser validados e testados levando-se em consideração a viabilidade mercadológica de produtos e serviços, visando constituir uma spin-off acadêmica, isto é, uma empresa criada para explorar uma propriedade intelectual gerada a partir de um trabalho de pesquisa desenvolvido em uma instituição de ensino. Os objetivos do Programa de Pré-Incubação da UNIFEI são validar e testar a viabilidade mercadológica ou social de idéias e projetos, valorizar as atividades de aconselhamento, tutoria e avaliação desenvolvidas pelos docentes que atuam em diferentes programas de graduação e pós-graduação, dar ênfase e estimular o empreendedorismo dos alunos. Coordenado pelo professor Elzo Alves Aranha, tem como público-alvo pesquisadores, professores, alunos de graduação e pós-graduação e pessoal técnico administrativo.

Contato: Robson Luiz Moreno | E-mail: moreno@unifei.edu.br RFIDeas | E-mail: rfideasempresa@gmail.com Rafael Mont’Alvão Seixas de Siqueira | E-mail: rms.siqueira@gmail.com Telefones: (35) 3622-0713 / 8806-8634 Raphael Carvalhaes Pina Camanzi | E-mail: rcpcamanzi@gmail.com Telefones: (35) 3622-5319 / 9191-7181 Marcelo Naoki Noguti | E-mail: mnnoguti@gmail.com Telefones: (35) 3621-1968 / 9154-6187 João Paulo Freitas Bernardes | E-mail: jpfibe@gmail.com Telefone: (35) 3622-3980 Bruna Ribeiro | E-mail: rib_bruna@yahoo.com.br Telefones: (12) 3933-2041/ 9113-6224 João Otávio de Carvalho Barbosa | E-mail: joaoocb@yahoo.com.br Telefones: (35) 3622-3980 / 8812-7261 Leíse Costa Oliveira | E-mail: leiseoliveira@gmail.com Telefones: (35) 3622-5631 / 9135-1147 programa de INCENTIVO À inovaçÃO 75

Monitoramento mais barato e completo para diabéticos

Além da glicose, novo dispositivo vai medir níveis de uréia e colesterol Pacientes com diabetes precisam fazer um controle freqüente da glicemia, quantidade de açúcar no sangue. Isso é importante para evitar várias complicações decorrentes da doença, como problemas nos rins, nos olhos, nos nervos e no aparelho circulatório. Uma maneira simples de realizar esse monitoramento é por meio de um pequeno dispositivo portátil chamado glicosímetro, encontrado em qualquer farmácia. Entretanto, o alto custo do equipamento dificulta o acesso de todos os pacientes diabéticos a esse tipo de exame.

Os pesquisadores Demétrio Artur Werner Soares e Alvaro Antonio Alencar de Queiroz, do Laboratório de Biomateriais da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), estão desenvolvendo um biosensor multipropósito. Além da glicemia, o dispositivo vai monitorar os índices de uréia e de colesterol em pacientes diabéticos. O principal objetivo do projeto é oferecer um aparelho com custo menor, de modo a torná-lo acessível à população de baixa renda.

Um biossensor é um dispositivo compacto capaz de fornecer informações quantitativas de hemometabólitos (substâncias produzidas ou utilizadas durante o metabolismo e que estão presentes no sangue), como glicose, colesterol e uréia, em tempo real. O dispositivo é composto por dois elementos intimamente conectados entre si: um agente de reconhecimento biológico (enzima) e um transdutor capaz de converter a reação bioquímica em um sinal mensurável apropriado (sinal elétrico). O usuário usa uma fita com uma lanceta para coletar o sangue. Em seguida, introduz a fita no aparelho leitor, que indica os níveis de hemometabólitos.

O aparelho desenvolvido na UNIFEI utiliza nanotecnologia. A fita usada para coletar o sangue está impregnada com moléculas de dendrímero. “Trata-se de um tipo de molécula que cresce com geometria esférica, é cheia de ramificações e tem muita atividade química nas pontas. Diferentes enzimas são imobilizadas nas ramificações e, por meio das interações dessas enzimas com os hemometabólitos, são produzidos os sinais elétricos que nos permitem quantificar as concentrações de glicose, uréia ou colesterol”, explica Soares, físico que coordena o projeto.

A principal inovação do produto em desenvolvimento está na integração

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o funcionamento dos rins, reduzindo drasticamente a capacidade de filtragem. Por isso, pacientes com diabetes podem desenvolver outra doença progressiva, a nefropatia diabética, que resulta em insuficiência renal crônica.

Altos níveis de uréia indicam que os rins não estão desempenhando corretamente a sua função. As pessoas que têm diabetes, principalmente o tipo 2 (ver Box), são mais propensas a terem os níveis de colesterol aumentados devido à incapacidade do organismo de absorver células adiposas (de gordura). O monitoramento dos níveis de açúcar no sangue das pessoas diabéticas é fundamental para que elas evitem as complicações resultantes da doença.

Tipos de Diabetes O diabetes do tipo 1 (DM1) é uma doença auto-imune caracterizada pela destruição das células que produzem o hormônio insulina.

Isso acontece por “engano” do próprio organismo, que identifica essas células como corpos estranhos. A DM1 surge quando o organismo deixa de produzir insulina, ou a produz apenas em uma quantidade muito pequena. Quando isso acontece, o indivíduo precisa receber injeções diárias de insulina para regularizar o metabolismo do açúcar e se manter saudável. Sem o hormônio, a glicose não consegue chegar até as células, que dela precisam para produzir energia.

Já o diabetes do tipo 2 possui um fator hereditário maior que o do tipo 1. Além disso, há uma grande relação com a obesidade e o sedentarismo. Estima-se que 60% a 90% dos portadores da doença sejam obesos. A incidência é maior após os 40 anos. O problema está na incapacidade de absorção por parte das células musculares e adiposas. Por muitas razões, elas não conseguem metabolizar glicose suficiente. Essa é uma anomalia chamada de “resistência insulínica”.

O diabetes tipo 2 é cerca de oito a dez vezes mais comum que o tipo 1 e pode ser tratada com dieta e exercício físico. Outras vezes, requer medicamentos orais e, por fim, a combinação destes com a insulina.

de várias funções relativas à análise de hemometabólitos em um único aparelho (glicose, colesterol e uréia), já que ainda não existem no mercado sensores para monitoramento das três substâncias de forma integrada. Para saber qual o hemometabólito medido pelo leitor, os pesquisadores estabeleceram uma parceria com o Departamento de Ciências da Computação da universidade. “Foi desenvolvido um circuito programado com inteligência artificial, capaz de identificar o que foi medido”, afirma o físico. O tempo de resposta e outras características do sinal produzido variam de acordo com o tipo de hemometabólito.

A equipe da pesquisa já produziu várias unidades do protótipo do conjunto fita e leitor. Elas estão sendo testadas em laboratório, até agora com resultados satisfatórios. Um importante diferencial do novo biossensor é que as fitas não são descartáveis, como as empregadas nos glicosímetros convencionais. Depois do uso, podem ser lavadas e usadas novamente. “Essa característica reduz ainda mais o preço do equipamento”, afirma Soares. O projeto tem grande relevância social porque traz a possibilidade de nacionalizar a tecnologia embutida nos glicosímetros comercializados hoje no Brasil. Segundo os pesquisadores, isso possibilitaria ao governo, por exemplo, ampliar a oferta de alguns serviços oferecidos pelo Sistema Único de Saúde.

Os principais consumidores de sensores para análises clínicas são os clientes finais, ou seja, pessoas que precisam monitorar regularmente os índices fornecidos pelo dispositivo. Além disso, também estão no foco do projeto os consumidores intermediários, como as clínicas e os hospitais que oferecem esse serviço.

Fonte: Sociedade Brasileira de Diabetes

Importância do monitoramento Os rins são órgãos responsáveis por filtrar as impurezas e as substâncias tóxicas do sangue. Níveis elevados de açúcar na corrente sangüínea podem danificar

Contato: Demétrio Artur Werner Soares | E-mail: werner@unifei.edu.br Alvaro Antonio Alencar de Queiroz | E-mail: alencar@unifei.edu.br Telefones: (35) 3629-1141 / 1435

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Nova bandagem poderá conter rapidamente as hemorragias cutâneas

Pesquisa investiga o aprisionamento de hemoglobina em nanoestrutura Pesquisadores do Grupo de Desenvolvimento de Estruturas Nanométricas e Materiais Biocompatíveis (GDENB) da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) estão estudando a utilização de nanotubos para estancar hemorragias cutâneas. A física e professora do Instituto de Ciências Exatas, Ana Claudia Carvalho, coordena o projeto enviado para o Programa de Incentivo à Inovação. O material escolhido pelos pesquisadores para a fabricação dos nanotubos é o dióxido de titânio, substância com baixa toxicidade e que já é utilizada na indústria cosmética, farmacêutica e ortopédica. A pesquisa ainda está na fase teórica, mas os resultados poderão viabilizar o desenvolvimento de uma bandagem que, ao entrar em contato com algum corte, poderá estancá-lo em poucos segundos.

Nanotubos são estruturas cilíndricas formadas por átomos.

O formato tubular permite o armazenamento de diversos tipos de substâncias, como os gases argônio e hidrogênio. As pesquisas desenvolvidas pelo grupo de trabalho da UNIFEI se fundamentam em resultados já comprovados por pesquisadores de outras instituições, indicando que os nanotubos podem ser depositados em bandagens e utilizados na contenção de hemorragias.

“A partir de um artigo publicado em 2007 na revista Biomaterials, uma publicação internacional que é referência na pesquisa de biomateriais, tivemos a idéia de desenvolver filmes com nanotubos de dióxido de titânio e colocá-los em diferentes bandagens.

Verificaríamos a eficiência delas em estancar o sangue ao entrar em contato com hemorragias cutâneas”, explica Carvalho.

Os resultados preliminares obtidos nas simulações teóricas conduzidas pela pesquisadora mostram o aprisionamento de hemácias quando os tubos de dióxido de titânio são atravessados por essas moléculas. As razões que levam à contenção das hemácias nessas bandagens ainda estão sendo estudadas. A investigação consiste basicamente em realizar simulações. “Utilizo conhecimentos teóricos da Física

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para estudar moléculas que tenham aplicabilidade na Medicina, na Biologia ou na área de fármacos”, completa a pesquisadora.

Quando não há tempo a perder A principal aplicação dessa tecnologia será na fabricação de um novo tipo de bandagens para os casos em que o paciente apresenta uma grande hemorragia,

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correndo risco de morte. Ao entrar em contato com a pele, o produto reteria a hemoglobina em seu interior, estancando o sangramento em poucos segundos.

O estancamento por meio de bandagens compostas por nanotubos não substitui as técnicas atuais, mas surge como uma alternativa para casos específicos em que a equipe médica necessita de uma atuação imediata. O produto que será desenvolvido a partir da proposta do GDENB tem a vantagem de atuar rapidamente nos casos de emergência. As técnicas utilizadas atualmente utilizam bandagens sem qualquer tipo de medicamento.

O GDENB aguarda recursos para montar estrutura laboratorial que viabilize a realização dos testes para o desenvolvimento dos nanotubos. As técnicas de fabricação do produto utilizadas pela comunidade científica ainda não atendem à demanda industrial. Os pesquisadores buscam desenvolver uma maneira barata de produzir os nanotubos em quantidade e qualidade que atendam às especificações de pureza, compatibilidade e confiabilidade.

Microscópio de varredura Imagens de um nanotubo podem ser obtidas por meio de microscopia eletrônica de varredura. O microscópio eletrônico de varredura (MEV) é um equipamento capaz de ampliar imagens até 300 mil vezes, com alta resolução. Entretanto, as imagens fornecidas pelo MEV são virtuais. Na realidade, o que se vê no monitor do aparelho é a transcodificação da energia emitida por elétrons.

O princípio de funcionamento do MEV consiste na emissão de feixes de elétrons por um filamento capilar de tungstênio (eletrodo negativo), mediante a aplicação de uma diferença de potencial que pode variar de 0,5 a 30 KV. Essa variação de voltagem permite a variação da aceleração dos elétrons, e também provoca o aquecimento do filamento do microscópio. A parte positiva em relação ao filamento (eletrodo positivo) atrai fortemente os elétrons gerados, resultando numa aceleração em direção ao eletrodo positivo. A correção do percurso dos feixes é realizada pelas lentes condensadoras, que alinham os feixes em direção à abertura da objetiva. Esta, por sua vez, ajusta o foco dos feixes de elétrons antes que eles atinjam a amostra analisada.

Energia de baixo custo Propriedades rurais podem gerar eletricidade utilizando bombas acopladas a motores Microcentral hidrelétrica (MCH) é toda usina hidrelétrica de pequeno porte com capacidade instalada inferior a 100 kilowatts (kW). Pode ser instalada em rios de pequeno e médio porte que possuam desníveis significativos ao longo do percurso, de modo a garantir potência hidráulica suficiente para movimentar as turbinas. As MCHs causam menores impactos ambientais, favorecendo a geração descentralizada de energia elétrica. Convencionalmente, elas são constituídas por turbinas e geradores, equipamentos de custo elevado.

A alternativa proposta pelos engenheiros Augusto Nelson Carvalho Viana e Mateus Ricardo Nogueira Vilanova, do Instituto de Recursos Naturais (IRN) da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), é o projeto Microcentrais Hidrelétricas Compactas de Baixo Custo. A idéia consiste em bombas que funcionam como turbinas (BFTs) acopladas a motores de indução operando como geradores (MIGs).

Devido ao bom funcionamento e, principalmente, ao baixo custo em relação aos

Contato: Ana Claudia M. Carvalho | E-mail: anaclaudia@unifei.edu.br Telefone: (35) 3629-1134 82 programa de INCENTIVO À inovaçÃO

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grupos geradores convencionais – até três vezes menor –, o modelo BFT/MIG é uma alternativa vantajosa para geração de energia elétrica no meio rural.

No Brasil, o desenvolvimento dessa tecnologia teve início em 1987, por meio de pesquisas e testes com vários tipos de bombas realizados pelo professor Augusto Viana, com objetivo de criar uma alternativa simples para a eletrificação do meio rural. “A principal motivação era reduzir o custo de implantação de MCHs”, lembra o engenheiro hídrico e mestre em Engenharia da Energia, Mateus Ricardo Vilanova.

A principal adaptação necessária para que uma bomba funcione como turbina é a inversão do sentido de rotação, precedida por uma metodologia específica de seleção. As turbinas hidráulicas apresentam preços relativamente altos porque, em geral, a fabricação é customizada, isto é, elas quase sempre são produzidas para um projeto específico. Além disso, existem poucos fabricantes no país. Da mesma

forma, os chamados geradores síncronos, usados convencionalmente nas MCHs, apresentam preços mais elevados quando comparados aos motores elétricos utilizados na geração de eletricidade, também chamados de geradores de indução.

“No modelo BFT/MIG, o custo final da utilização da bomba funcionando como turbina pode chegar a um terço do valor de uma turbina utilizada para a mesma finalidade, dependendo da vazão e da queda disponíveis”, afirma Vilanova.

A inovação do projeto está em utilizar um equipamento normalmente empregado para outros fins que não a geração de energia, e que pode atuar com eficiência igual ou superior à dos grupos geradores convencionais. As bombas hidráulicas vêm sendo utilizadas em grande escala, nos mais variados setores, desde aplicações industriais, saneamento, até irrigação. Elas são fabricadas em série, o que implica grande redução do custo. Entre os benefícios alcançados ao adotar as BFTs acopladas aos MIGs, destacam-se o pequeno investimento, o baixo custo de manutenção, a boa estabilidade e a qualidade da energia produzida, além do impacto ambiental reduzido, do fácil dimensionamento do equipamento às características do potencial hidrelétrico do rio e do funcionamento livre de poluição atmosférica.

Semelhantes e opostos Mecanicamente, bombas e turbinas são muito semelhantes. Entretanto, elas desempenham processos opostos de conversão de energia. Uma das principais diferenças é o sistema de controle de vazão. Turbinas convencionais possuem sistemas de controle de vazão, como distribuidores, bicos injetores com agulhas etc. Dessa forma, elas podem reduzir ou aumentar a vazão turbinada, variando a potência gerada sem alterar a freqüência, que deve ser compatível com a da rede ou dos equipamentos elétricos. As BFTs não dispõem desse sistema de controle de vazão, sendo obrigadas, teoricamente, a gerar sempre a mesma potência e turbinar uma vazão constante. “Para solucionar esse complicador, estamos estudando algumas formas alternativas de controlar

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a vazão de BFTs, como a utilização de válvulas controladas eletronicamente, que aumentam ou reduzem a vazão turbinada de forma a manter a freqüência de geração constante”, explica Vilanova.

Com financiamento do Ministério de Minas e Energia – cerca de R$ 1 milhão em investimentos –, o Grupo de Energia da UNIFEI, do qual participam os pesquisadores, implantou um projeto piloto na Fazenda Boa Esperança, município de Delfim Moreira, a 40 quilômetros de Itajubá e 475 quilômetros de Belo Horizonte.

Segundo Vilanova, os ensaios até agora realizados obtiveram resultados animadores. “O sistema BFT/MIG implantado funciona com rendimento bem próximo ao esperado, tendo atingido desempenho superior ao do grupo gerador convencional instalado na mesma central”, diz o pesquisador. Na opinião dele, a bomba funcionando como turbina e o motor de indução no lugar do gerador podem representar uma ruptura com o mercado que atende as MCHs. “A tecnologia traz um diferencial importante não só em relação ao menor custo de implantação, mas também na simplicidade e robustez, demandando pouca manutenção”, explica.

A eletrificação rural é um importante fator de desenvolvimento regional.

A instalação da microcentral hidrelétrica na Fazenda Boa Esperança viabilizou a expansão das atividades econômicas da propriedade, que hoje também funciona como hotel-fazenda e explora o ecoturismo. Mesmo sendo hoje atendida pela Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG), a micro usina continua funcionando – ela proporciona uma economia em torno de R$ 1 mil por mês.

Com a centralização do planejamento energético do país no Ministério de Minas e Energia e o Programa de Universalização de Energia, o aproveitamento de rios com pequeno potencial hidrelétrico voltou a receber atenção no cenário nacional.

Reconhecimento nacional Em 2006, o projeto Microcentrais Hidrelétricas Compactas de Baixo Custo foi um dos cinco finalistas do Prêmio Melhores Universidades, na categoria Inovação e Sustentabilidade, depois de concorrer com mais de 180 projetos de todo o Brasil. Organizado pelo Guia do Estudante (Editora Abril) e pelo Banco Real, o prêmio é realizado anualmente desde 2005, com o objetivo identificar, valorizar e difundir as melhores instituições de ensino superior do país.

No Brasil, as microcentrais hidrelétricas têm como opção apenas os grupos geradores convencionais, que funcionam com turbinas e geradores síncronos. O cliente potencial da microcentral compacta de baixo custo é o proprietário rural, principalmente aquele que se encontra distante da rede convencional de energia elétrica, mas possui na propriedade um micro potencial hidráulico que permita uma geração constante durante o ano inteiro, com fator de capacidade próximo a 100%.

Segundo Vilanova, as MCHs devem trabalhar com vazões pequenas em relação à vazão média do curso d’água onde são instaladas. “Vazões pequenas permitem gerar uma potência pequena, porém constante, durante muitas horas ao longo do dia e do ano, tanto nos períodos secos quanto nos chuvosos. Grandes vazões geram potências altas para a mesma queda considerada, mas durante um tempo muito menor, já que podem ficar ociosas no período seco ou ter o rendimento comprometido devido à limitação da vazão”, explica o pesquisador, destacando que não se está considerando a regularização da vazão por meio de reservatórios. “Na nossa concepção, o conceito de MCH está relacionado ao atendimento, de forma isolada, a pequenas propriedades e comunidades, sobretudo na zona rural. Está implícito que a questão dos impactos ambientais devem ser os menores possíveis”, finaliza.

A pesquisa está em fase avançada. A programação inclui o lançamento nacional da tecnologia no início de 2009, no Parque Estadual da Ilha Anchieta, em Ubatuba (SP), onde está sendo instalada uma microcentral compacta de baixo custo. Os pesquisadores pretendem licenciar a tecnologia e em seguida prospectar empresas do ramo de hidrelétricas e indústrias que fabricam bombas hidráulicas.

Contato: Augusto Nelson Carvalho Viana | E-mail: augusto@unifei.edu.br Mateus Ricardo Nogueira Vilanova | E-mail: mateus@unifei.edu.br Site: www.gen.unifei.edu.br | Instituto de Recursos Naturais Telefone: (35) 3629-1382

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Motores a vapor para gerar eletricidade

Tecnologia viabiliza o aproveitamento de biomassa como combustível Uma usina termelétrica (ou termoelétrica) gera eletricidade a partir da energia liberada em forma de calor. Esse calor, por sua vez, é gerado por meio da combustão (queima) de algum tipo de combustível renovável ou não-renovável.

Nas termelétricas, o vapor movimenta as pás de uma turbina graças à sua potência mecânica. Cada turbina é conectada a um gerador de eletricidade.

O governo federal ainda aposta fortemente nos combustíveis fósseis para geração de energia. Das termelétricas previstas pelo Programa de Aceleração do Crescimento (PAC) para serem construídas no período entre 2007 e 2010, 57% serão alimentadas por combustíveis fósseis “Em geral, comunidades isoladas, com 40 ou 50 casas, são atendidas com geradores movidos a diesel. Entretanto, além de ser poluente, o diesel é uma alternativa cara. Para cada litro que chega à comunidade, quatro ou cinco são gastos no transporte até esses locais”, afirma o professor Carlos Roberto Rocha, do Centro de Excelência em Eficiência Energética (EXCEN) da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI).

Ele coordena uma pesquisa que tem como proposta desenvolver soluções tecnológicas para geração termelétrica em regiões isoladas, empregando um motor a vapor que utiliza biomassa de produção local como combustível. Ao contrário do que ocorre em termelétricas movidas a óleo diesel, não há necessidade de tratamento químico do combustível. O único procedimento necessário é introduzir o material escolhido em um picador, de modo a obter biomassa particulada. Também está sendo desenvolvido um sistema para o fornecimento ininterrupto de energia por meio de um banco de baterias que armazenam a energia gerada no grupo termoelétrico. Um dos maiores benefícios da tecnologia é o uso de combustível de produção local, proveniente de fontes renováveis, com custo menor que o dos derivados de petróleo, como o óleo diesel.

O projeto da UNIFEI, já em fase de protótipo, é um conjunto de soluções isoladas, reunidas para atender a necessidades específicas. Utiliza biomassa como fonte de energia primária para geração de potência mecânica para motores a vapor de pequeno porte, de 20 a 100 kW. O grupo gerador de energia elétrica inclui o

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motor a vapor com caldeira para queima de biomassa sólida particulada, gerador elétrico, sistema de gerenciamento de suprimento de energia e sistema de armazenamento de energia em um banco de baterias. “Essas soluções visam superar os problemas que tornaram o motor a vapor obsoleto e, com isso, retomar seu uso em aplicações modernas e com vantagens competitivas”, acredita o pesquisador.

Os motores a vapor foram a base da Revolução Industrial no século XVII. A tecnologia se baseia no princípio de que o calor é uma forma de energia que serve, por exemplo, para movimentar as rodas de uma locomotiva, equipamentos em uma fábrica ou simplesmente para aquecer água. No final do século XIX, os motores a vapor foram lentamente substituídos por outra tecnologia que também revolucionaria o mundo: o motor de combustão interna, mais popularmente conhecido como motor à explosão.

As principais aplicações dos produtos em desenvolvimento são a geração de energia elétrica para atendimento a comunidades isoladas ou em sistemas de irrigação para agricultura familiar, utilizando biomassa cultivada ou de produção local.

Outra possibilidade é usar o bagaço de cana como fonte de energia para pequenas indústrias localizadas próximas às usinas de produção de álcool e açúcar. Além do bagaço da cana de açúcar, casca de arroz, cavacos de madeira, galhos e copas resultantes da poda de árvores e palha de café são exemplos de resíduos agrícolas que podem ser utilizados como biomassa.

O projeto da UNIFEI incorpora as melhores soluções tecnológicas já desenvolvidas para motores a vapor. Entre as novidades, estão materiais resistentes a al-

tas temperaturas, materiais cerâmicos especiais com propriedade auto-lubrificante, além de softwares de simulação dinâmica de escoamento de fluidos e de transferência de calor. “Esse conjunto de soluções criou a possibilidade de desenvolver motores a vapor com potencial para alcançar eficiência maior que a do motor a gasolina e a álcool (de 30% a 35%), e bem próxima à dos motores a diesel”, explica. O diferencial é poder utilizar o combustível na sua forma mais bruta, sem demandar um nível elevado de refino. Outra vantagem é que ele opera com pressões relativamente baixas, o que, por questões de segurança, é uma característica necessária.

O projeto pode atender à demanda do Programa Nacional de Universalização do Acesso e Uso da Energia Elétrica - Luz para Todos, criado pelo governo federal com a finalidade de levar energia elétrica para a população do meio rural e as comunidades isoladas da Amazônia. De acordo com dados do Ministério de Minas e Energia, existe uma média de 20 a 40 mil comunidades sem acesso a luz elétrica na região.

Por se tratar de um conjunto de soluções, será feito o registro de modelo de utilidade, que trata da proteção de uma tecnologia que modificou a forma de um produto já existente, resultando em sua melhor utilização para o fim a que se destina ou em sua fabricação. A patente deve ser licenciada para a empresa incubada AMTK Máquinas Especiais Ltda., inserida na Incubadora de Base Tecnológica de Itajubá (INCIT). O mercado alvo para o produto é o de geração, armazenamento e distribuição de energia elétrica. Com o uso de apenas um grupo gerador, como o idealizado no projeto da UNIFEI, seria possível atender a no mínimo 200 pessoas.

Contato: Carlos Roberto Rocha | E-mail: carrobro@gmail.com Telefones: (35) 3629-1400 / 3629-1411

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Nova membrana para regeneração óssea Produto é mais eficiente que os similares usados nos tratamentos odontológicos A regeneração do osso alveolar perdido em decorrência de doenças, traumas ou extração de dentes consiste em etapa crítica na clínica odontológica. Esse osso, em conjunto com outros tecidos que constituem o periodonto, é responsável pela sustentação, estabilidade e nutrição dos dentes. A regeneração óssea guiada (ROG) é uma técnica utilizada na odontologia para auxiliar a recuperação do osso alveolar, bem como a correção de defeitos periodontais. A técnica utiliza uma membrana que serve como barreira mecânica, protegendo as células ósseas do epitélio (tecido) da gengiva, favorecendo a multiplicação e o repovoamento das células ósseas.

Rossano Gimenes, químico do Grupo de Biomateriais da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), desenvolveu um novo tipo de membrana de regeneração óssea. O trabalho foi iniciado em seu doutoramento no Instituto de Química da Universidade Estadual Paulista (UNESP). O material, já em fase final de testes, é capaz de acelerar o crescimento do osso, pois fornece proteção mecânica ao coágulo. Além disso, supõe-se que ele aciona mecanismos de eletro-estimulação da osteogênese (formação de tecido ósseo), já que pode liberar cargas elétricas ao tecido ósseo. Isso pode tornar o tratamento mais rápido e eficiente, viabilizando a adaptação de implantes dentários (próteses fixas) em menor tempo.

A base da tecnologia é o compósito (material formado por dois ou mais constituintes diferentes, com propriedades que não existem nesses componentes separadamente) que constitui a membrana. Ele é composto de óxidos cerâmicos (óxidos metálicos que não contém chumbo ou metais pesados em sua composição) e de um polímero biocompatível. Um protótipo da tecnologia está em teste com animais.

Várias doenças periodontais são tratadas com a ROG. Existem, por exemplo, defeitos periodontais em que o osso alveolar começa a sofrer um processo chamado osteopenia (perda do tecido ósseo), que provoca a diminuição da espessura e da altura do rebordo alveolar. “Isso acontece porque existe uma competição por nutrientes entre as células do tecido ósseo e as do tecido da gengiva. E como as células epiteliais se multiplicam mais rápido, a regeneração óssea fica prejudicada”,

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explica Gimenes. Há também os casos ocorridos em implantes dentários, nos quais o cirurgião-dentista implanta um tipo de pino no tecido alveolar (prótese fixa) após extrair o dente. Segundo Gimenes, algumas vezes, ao invés de se integrar ao pino, o osso se afasta, impedindo a fixação da peça e a colocação do implante. Nesses casos, a manutenção do rebordo alveolar torna-se crítica.

Resultados “Os testes in vitro com a nossa membrana apresentaram resultados melhores em comparação a outro produto do mercado. Cerca de 20 dias após o início dos testes utilizando cultura de osteoblastos (células ósseas jovens) humanos, já observamos nódulos de cristalização na região do tecido. Estamos investigando duas causas para isso: a superfície mais rugosa da nossa membrana e a atividade elétrica, já que um dos mecanismos da regeneração óssea é a eletroestimulação”, afirma o pesquisador. Os testes foram realizados na Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo (USP). Ensaios in vivo, simulando defeitos ósseos críticos em coelhos, estão sendo conduzidos na Faculdade de Odontologia da UNESP de Araraquara (SP).

Existem dois tipos de membranas disponíveis no mercado: as reabsorvíveis e as não-reabsorvíveis. Membranas reabsorvíveis são as que, como o nome sugere,

Regeneração óssea e a formação de osso novo A formação de osso ocorre de três maneiras distintas: osteogênese, osteocondução e osteoindução. A osteogênese, macroscopicamente falando, é a formação do osso pela transferência ou recolocação de osteoblastos viáveis (células ósseas jovens), que atuam sintetizando osso em novos locais. Na osteocondução, inicialmente é formado um material em forma de malha, onde vão crescer vasos e osteoblastos que migram das regiões de fratura óssea. Esse processo é principalmente ativo em traumas ósseos. Na osteoindução, células não-esqueléticas desmineralizadas são diferenciadas em células mineralizadas (maturação) e estruturadas por meio de estímulos indutivos (hormônios). O osso desmineralizado ou imaturo é um material osteoindutivo, e desde que haja estímulo, sofre mineralização.

Periodontia A periodontia é a ciência que estuda e trata as doenças do sistema de suporte e implantação dos dentes. Peri significa em volta e odonto, dente. O sistema de suporte dos dentes é formado por três partes: osso alveolar, ligamento periodontal e cemento. Alterações nesse sistema, como a placa bacteriana, a gengivite e a periodontite, são chamadas de doenças periodontais.

são absorvidas pelo organismo, dispensando uma segunda cirurgia para sua retirada – a primeira é feita para realizar a ROG. A vantagem é que o tratamento é menos invasivo. Entretanto, o processo de absorção pode acontecer muito rapidamente, deixando “buracos” na membrana. Através deles, pode haver troca de fluidos com o tecido epitelial, diminuindo a eficiência da barreira.

As membranas não-reabsorvíveis são as mais utilizadas pelos periodontistas. Apesar de mais invasivas, pois necessitam de cirurgia para serem removidas, garantem o isolamento do tecido alveolar. O produto desenvolvido na pesquisa coordenada pelo químico é também uma membrana não-reabsorvível, porém com o grande diferencial de estimular o crescimento do osso por estimulação da osteogênese. Essa estimulação garantirá um menor tempo de cura do defeito e a possibilidade de aumento do volume ósseo, permitindo a adaptação dos implantes. Gimenes já iniciou o processo de patenteamento da tecnologia. O objetivo é possibilitar a transferência da tecnologia para empresas fornecedoras de materiais odontológicos.

Contato: Rossano Gimenes | E-mail: rossano@unifei.edu.br Telefone: (35) 36291438

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FICHA TÉCNICA 2008 SEBRAE-MG Nenhuma parte ou todo desta publicação poderá ser reproduzido – em qualquer meio ou forma, seja mecânico ou eletrônico, fotocópia, gravação etc. – nem apropriado ou estocado em sistema de banco de dados, sem prévia autorização, por escrito, do SEBRAE-MG. Gestão Editorial Margem 3 Comunicação Estratégica Edição Breno Lobato Redação Patrícia Mariuzzo Revisão de texto Poliana Napoleão Wagner Concha Fotografia Ignácio Costa Projeto Gráfico Sandra Fujii Autores dos projetos Adriana Presti Mattedi, Alexandre Augusto Barbosa, Alvaro Antonio Alencar de Queiroz, Ana Cláudia M. Carvalho, Antonio Gerson B. da Cruz, Ariosto B. Jorge, Augusto Nelson Carvalho Viana, Carlos R. Rocha, Demétrio Arthur Werner Soares, Enzo Seraphim, Geraldo Lucio Tiago Filho, José Arnaldo Barra Montevechi, Luiz Edival de Souza, Maria Elena Leyva González, Mariza Grassi, Nilo César do Vale Baracho, Paulo Sizuo Waki, Robson Luiz Moreno, Rossano Gimenes e Tales Cleber Pimenta.

Comissão do Pii Ediney Neto Chagas – FAPEMIG Liscio Romero de Morais Freitas – Banco do Brasil Rodrigo Argueso – Fir Capital S/A Geanete Dias Morais Batista – INCIT Maurício de Pinho Bitencourt – INCIT Mariana Paula Pereira – BDMG Anízio Dutra Vianna – Sebrae/MG Anna Flávia Lourenço E. M. Bakô – SECTES Rogério Melloni – Coordenador – Fase I – UNIFEI Elzo Alves Aranha – Coordenador – Fase II – UNIFEI Marcelo Rezende – Fase I – UNIFEI Carlos Henrique Pereira de Melo – Fase II – UNIFEI Joaquim Teixeira Garcia – UNIFEI José Rodolfo de Toledo – Prefeitura Municipal de Itajubá

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