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Fapesp apoia empresa pioneira na criação de robôs para área educacional

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Sediada em São Carlos, Xbot lança o primeiro kit direcionado para educação e pesquisa do ensino técnico, graduação e pós

Criar robôs para ajudar na formação de jovens cientistas. Esta é a proposta da Xbot, a primeira fabricante nacional de robôs móveis para a área educacional e de pesquisa. Sediada em São Carlos e criada por ex-alunos da Universidade de São Paulo (USP), Universidade Estadual Paulista (Unesp) e Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), a empresa já recebeu R$ 300 mil do programa de Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE) da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) desde a sua criação, em 2007.

A Xbot oferece robôs para educação e pesquisa (três modelos) e entretenimento (duas opções). A linha de produtos inclui o Curumim, direcionado ao ensino médio, e o RoboDeck, lançado em 2010 e dirigido para escolas técnicas e universidades (graduação e pós).

A proposta pedagógica do equipamento é permitir ao aluno pôr em prática conceitos ensinados na sala de aula, em Matemática, Química, Física e Biologia, e ainda ser programado para executar qualquer tarefa que possibilite interatividade com o conhecimento adquirido.

Missões

O RoboDeck é elétrico (funciona com baterias recarregáveis), tem tração traseira e se desloca por todas as direções. Pode ser programado para operar de modo autônomo ou ser controlado por notebook ou telefone celular. Vem equipado com sensores digitais e analógicos (GPS, bússola, acelerômetro e temperatura), saídas USB e bluetooth, e acessa a internet a partir de conexão 3G ou wi-fi (sem fios, com roteador).

Equipado com placa-mãe semelhante à usada nos computadores de mesa e notebooks, o RoboDeck usa sistema operacional de código-fonte aberto (Linux). Vem pré-programado e possui módulos opcionais como visão, autodesempenho e garra portátil para pegar objetos. E todos os seus programas podem ser alterados de acordo com a necessidade do professor ou pesquisador, e novas tarefas podem ser acrescentadas.

O RoboDeck executa tarefas simples, como recolher objetos embaixo de uma mesa, e complexas, como detectar e desviar de obstáculos, perseguir outros equipamentos e coletar objetos a partir de técnicas de inteligência artificial. Seu principal atrativo é se integrar a outros dispositivos, tais como câmera digital (para identificar terrenos e enviar imagens em tempo real), braços robóticos, língua eletrônica (sensor capaz de identificar sabores) e sonares.

Não é brinquedo

De acordo com Antônio Valério Netto, diretor de tecnologia da Cientistas Associados, em São Carlos, os robôs da Xbot não são brinquedos ou kits educativos. Trata-se de ferramentas para aprimorar e acelerar a curva de aprendizado técnico dos alunos. Porém, seu aspecto lúdico favorece o aprendizado multidisciplinar de diversos conceitos científicos e estimula o trabalho em equipe.

“As possibilidades de uso são infinitas. O único limite é a criatividade e a disposição dos envolvidos em sempre aprender mais”, destaca.

Os criadores dos robôs e proprietários da Xbot são formados nas áreas de Computação, Engenharia Elétrica e Mecatrônica e Física. Segundo eles, o RoboDeck é uma ferramenta de aprendizado de perfil multidisciplinar, ultrapassa os limites das disciplinas de programação e lógica.

Seis pedidos do produto já foram feitos e as primeiras unidades serão entregues em março. Os compradores são a Universidade Estadual de Londrina (UEL), Universidade de Caxias do Sul (UCS), PUC-RS, as federais de Campina Grande (UFCG) e Amazonas (Ufam) e a Universidade do Oeste Paulista (Unoeste). Mais informações podem ser obtidas no site.

Rogério Mascia Silveira
Da Agência Imprensa Oficial

Reportagem publicada originalmente na página IV do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 13/02/2010. (PDF)

Aprovada pela USP, ração de feno é novidade para alimentar cavalos

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Feno extrusado promete estar disponível em todas as épocas do ano, dispensando estocagem nos meses de pouca pastagem

Em 2010, chegará ao mercado brasileiro novo produto para alimentar equinos: o feno extrusado especial. Trata-se de uma ração desenvolvida por irmãos empresários de Nepomuceno (MG), cujo valor nutricional foi comprovado em testes realizados pela equipe do pesquisador Alexandre Gobesso, da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia (FMVZ), da USP/Pirassununga.

A ração pretende ser um alimento completo do ponto de vista nutricional para cavalos e éguas, com o mesmo custo da dieta tradicional. Promete preencher lacuna nos mercados brasileiro e internacional, a de estar disponível para o criador em todas as épocas do ano, dispensando a necessidade de estocar alimento nos meses de pouca oferta.

A expectativa é atender aos locais com grande quantidade de equinos mantidos em baias, como, por exemplo, os batalhões de cavalaria. A fórmula da ração é uma mistura de proporção variável. No entanto, contém máximo de 40% de fibra longa (capim), principal fonte de energia para o animal, com mínimo de 60% do chamado concentrado, que pode ser formado por farelo de soja, milho, óleo e minerais, por exemplo.

Técnico e científico

Para obter o registro do produto e lançá-lo no mercado, seus criadores precisavam de laudo técnico e científico atestando as propriedades nutricionais. No final de 2008, procuraram diversas universidades e nenhuma acreditou na possibilidade de produzir a ração em escala industrial. Duvidavam do valor nutricional do produto e sabiam de antemão que não existe máquina extrusora capaz de processar o feno sem entupir os dutos e danificar o equipamento.

A princípio, o pesquisador Alexandre Gobesso, do Departamento de Nutrição e Produção Animal da USP, também relutou, porém aceitou fazer a experiência, devido à insistência dos inventores. Os testes com a ração custaram R$ 20 mil, pagos pelos empresários.

A experiência, em delineamento – chamada de quadrado latino – durou 60 dias e foi realizada no campus, com quatro cavalos de criação da universidade. No teste, cada animal foi avaliado em quatro fases de 15 dias cada, sendo 13 de oferta de comida e outros dois de descanso. De modo simultâneo e intercalado em etapas diferentes, cada um recebeu um dos quatros tipos de dieta.

No primeiro tratamento, o cavalo foi alimentado com feno e ração, sem o produto a ser testado; no segundo, a dieta incorporou 33% de feno enriquecido extrusado em substituição à dieta-controle; no terceiro, 66% de feno enriquecido; e, no último, somente o produto a ser testado.

“Foram avaliadas a digestibilidade do alimento e a oferta de energia (curva glicêmica) obtida a partir dele. No final, a ração passou no teste e foi bem aceita nas quatro situações. Todos os animais ganharam peso e não tiveram alterações intestinais e clínicas”, observa Gobesso.

Segredo industrial

O projeto do equipamento para fabricar a ração de feno extrusado foi patenteado pelos irmãos inventores. Curiosamente, a pesquisa começou de modo empírico, com a análise das fezes de animais herbívoros (alimentação baseada no capim), como boi, cabra, ovelha e cavalo.

O objetivo dos criadores era descobrir o tamanho mínimo de corte da fibra vegetal para ser incluída no maquinário, sem prejudicar a função digestiva do alimento no organismo de animais. O passo final foi projetar uma máquina extrusora que não entupisse durante o processo. Seguiram o conceito de um moedor de carne manual, porém, com uma faca flexível, cuja lâmina não trincasse.

Custos

Na FMVZ, a avaliação da viabilidade econômica da ração foi feita pelo pesquisador Augusto Gameiro. Ele estimou em R$ 1 o preço por quilo da ração, valor de custo equivalente ao da dieta tradicional, porém com a vantagem de não desperdiçar o volumoso. Em média, cada cavalo precisa comer por dia 2% do seu peso em matéria seca.

A ideia dos produtores é oferecer a ração em três formulações de ingredientes e de preço. A primeira e mais cara – voltada para cavalos de competição – irá oferecer energia adicional. A segunda, de valor intermediário e mais rica em proteínas, alimentará animais jovens e reprodutores, e a última, mais barata, será para a manutenção do restante das tropas.

O próximo passo dos irmãos inventores é construir e iniciar a operação de uma fábrica em Embu, na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), para produzir a ração no segundo semestre de 2010. Eles convidaram os pesquisadores da FMVZ para participar da orientação técnica no processo. O empreendimento será enviado para o programa de Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (Pipe), da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado (Fapesp). Para o futuro, a meta é lançar rações semelhantes para criação bovina e caprina.

Rogério Mascia Silveira
Da Agência Imprensa Oficial

Reportagem publicada originalmente na página IV do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 19/09/2009. (PDF)

Moderna tecnologia revoluciona exame para medir a pressão intracraniana

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Fapesp investe R$ 500 mil para produzir o monitor em escala comercial; aparelho estará disponível no mercado brasileiro em 2010

A equipe de pesquisadores coordenada pelo professor Sérgio Mascarenhas, diretor do Instituto de Estudos Avançados da USP de São Carlos, criou aparelho não-invasivo para medir a pressão intracraniana tanto de pessoas como de animais. Já patenteado, o equipamento facilita exames em portadores de hidrocefalia e em vítimas de traumas cranioencefálicos (batidas na cabeça).

Batizado de Monitor de Pressão Intracraniana, o dispositivo de uso médico foi desenvolvido nas unidades da USP de São Carlos, Ribeirão Preto e Universidade Federal de São Carlos. É uma criação do professor Sérgio em conjunto com os doutorandos Wilson Seluque (bioengenheiro) e Gustavo Frigieri (farmacêutico-bioquímico), também alunos das instituições.

A Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) investiu R$ 500 mil para a empresa Sapra Assessoria, de São Carlos, produzir o monitor em escala comercial. O equipamento chegará ao mercado brasileiro em 2010 e poderá ser exportado para Europa e Estados Unidos assim que obtenha patentes nestas localidades.

Tecnologia sem fio

No exame convencional, o médico faz um orifício de cinco centímetros de profundidade na cabeça do paciente para medir a pressão. Com o novo monitor o exame não é invasivo e diminui o trauma cirúrgico, a dor e o risco de infecções e outras complicações médicas.

O equipamento recebe as informações enviadas por um sensor colocado na pele da cabeça do paciente. O referido chip embutido mede o valor da pressão interna no cérebro e transmite, sem fios, a informação para um receptor conectado a um computador. O monitor analisa o volume do líquor (líquido cefalorraquidiano), substância que reveste e protege o sistema nervoso central contra choques. E também considera a concentração de sangue e a massa cerebral, outros fatores de risco.

Uso doméstico

O segredo por trás dessa moderna medição é um sensor de deformação de dimensões no interior do chip. A inspiração veio de aparelhos de engenharia usados para monitorar a presença de rachaduras em paredes e lajes em construções.

Fácil de operar para o médico, o monitor também pode ser usado por enfermeiros e equipes de resgate. A ideia é, no futuro, possibilitar o uso doméstico do aparelho e prestar socorro rápido em caso de elevação da pressão intracraniana: o valor normal é entre 10 e 15 milímetros de mercúrio; valores entre 20 e 30 são perigosos e acima de 30 podem levar a pessoa à morte.

A expectativa inicial é utilizar o monitor em exames de acompanhamento em portadores de doenças crônicas, como a hidrocefalia, e pacientes com risco de aumento na pressão intracraniana – hemorragias, edemas, tumores e infecções.

Outro uso é acelerar diagnósticos em vítimas do trânsito com pancadas na cabeça e região cervical, como motociclistas e pedestres atropelados. A tecnologia inédita no País trará, ainda, economia para o Sistema Único de Saúde (SUS), pois o custo do sensor subcutâneo é de R$ 300, ao passo que o exame tradicional sai por R$ 2,5 mil.

O paciente inventor

Em 2005, o professor e criador do Monitor de Pressão Intracraniana, Sérgio Mascarenhas, começou a sentir tonturas e dificuldade para caminhar. Tinha 77 anos e recebeu diagnóstico de mal de Parkinson. No entanto, por não reagir ao tratamento e com risco de morte, foi aconselhado a consultar-se com o neurorradiologista Antônio Carlos dos Santos, seu ex-aluno e docente da Faculdade de Medicina da USP de Ribeirão Preto.

Um exame de ressonância nuclear magnética ajudou o especialista a dar o diagnóstico correto da doença: hidrocefalia. Então, recomendou ao paciente cirurgia e controle da pressão intracraniana pelo sistema de válvula e cânula.

Realizado esse procedimento (cirurgia para implantar dreno na cabeça) passou a conviver com um reservatório no abdômen para desviar o excesso de líquor existente no crânio.

Durante a convalescença, Sérgio participou da festa de aniversário de um de seus netos. Ao observar um convidado enchendo uma bexiga (balão de borracha), associou o crescimento do volume do brinquedo à expansão do cérebro de um portador de hidrocefalia. No retorno ao trabalho, refez no laboratório a brincadeira e colocou a bexiga dentro de um crânio humano.

Os passos seguintes eram encontrar meios para monitorar a pressão interna da bexiga sem perfurar o crânio e depois desenvolver o equipamento. Aí entraram em cena seus doutorandos.

“A finalidade do equipamento é aliviar o sofrimento do doente crônico, que precisa fazer exames periódicos. Antes de desenvolver a doença, nunca tinha pesquisado o assunto. Mas como a missão de todo professor universitário é passar adiante o bastão do conhecimento para a próxima geração, fiz a minha parte”, comemora Sérgio exibindo o monitor desenvolvido por ele e seus doutorandos.

Salvo pelo amigo

Nos anos 1960, o professor Sérgio Mascarenhas coordenava pesquisas nas áreas de Biofísica Molecular e Física Médica no Instituto de Física de Trieste, no nordeste da Itália. Foi para lá a convite de um amigo, o prêmio Nobel paquistanês e Físico Teórico Abdus Salam, um dos primeiros a incentivar pesquisas científicas de alto nível em nações pobres e a formar recursos humanos com esta finalidade nos países em desenvolvimento.

Um dia, Sérgio convidou o jovem médico Antônio Carlos dos Santos (formado pela USP de Ribeirão Preto) para estagiar em Trieste. Neurorradiologista, Santos queria conhecer a tecnologia da ressonância nuclear magnética (na época só disponível no exterior) e também passar a operar o aparelho usado nos exames, que não havia no Brasil e custava US$ 1,5 milhão.

Sérgio conseguiu a inscrição do médico no curso de Física Médica, do qual era diretor em Trieste. No entanto, jamais imaginou que um dia seria salvo por esse mesmo jovem.

Sintomas da hidrocefalia

Em crianças pequenas o aumento da pressão intracraniana provoca irritabilidade, amplia o tamanho do crânio, choro fácil e recusa de alimentação. Em crianças um pouco maiores e em adultos causa dor de cabeça, alterações visuais, náuseas e vômitos. Todos os sintomas são comuns em portadores de hidrocefalia – doença que pode ocorrer em qualquer fase da vida do paciente, porém com maior incidência em recém-nascidos e lactentes.

A hidrocefalia é causada pelo acúmulo de líquor no interior da cavidade craniana. Não tem cura e o tratamento requer acompanhamento periódico da pressão e cirurgia, que consiste em instalar um tubo fino (cânula) com uma válvula em sua extremidade no interior do cérebro do paciente.

Então, a cânula começa a eliminar o excesso do líquor através de um duto subcutâneo que passa pelo pescoço e leva à cavidade abdominal, onde é metabolizado.

Rogério Mascia Silveira
Da Agência Imprensa Oficial

Reportagem publicada originalmente na página III do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 18/11/2008. (PDF)