Coração Artificial em exposição no Museu de Ciência de Londres
A diversidade de conhecimento presente na Engenharia Química e sua vasta área de atuação, faz com que ela seja conhecida como Engenharia Universal. [...] Outra área que teve grande contribuição da Engenharia Química foi a medicina. [...] temos os órgãos artificiais utilizados em transplantes, as próteses e as microcápsulas que são introduzidas no corpo para liberar lentamente os medicamentos. Através destes exemplos percebemos que esta engenharia teve um papel fundamental para a melhoria da qualidade de vida das pessoas.
Objetivos
- Entender os processos biológicos humanos pelo viés da engenharia, comparando-os com equipamentos comumente utilizados na indústria.
- Fazer simulações matemáticas e depois a elaboração de protótipos para comparar com os resultados esperados e despertar o interesse do departamento pela engenharia biomédica.
- Expor o conhecimento adquirido em palestras para todo o grupo PET-EQ e abertas à graduação.
- Aplicar conhecimentos teóricos de engenharia química nos processos biológicos do corpo humano.
- Aplicar balanços de massa e energia no corpo humano.
Resumo
O grupo PET-EQ idealizou o projeto Engenharia Química no Corpo Humano motivado pelo interesse de entender os processos biológicos do corpo humano sob o ponto de vista de um engenheiro. Com isso aplicamos a teoria aprendida na graduação para um dos processos mais complexos de produção de energia e massa, a manutenção da vida. Para isso comparamos sistemas humanos com equipamentos comumente utilizados na linha produtiva da indústria, fizemos simulações matemáticas e depois a elaboração de protótipos para comparar com os resultados esperados e despertar o interesse do departamento pela engenharia biomédica. Sempre visando a divulgação dos nossos resultados em congressos e seminários para despertar a curiosidade e interesse na comunidade.
Cronologia
2012/2013
Inicio - IX Semana de Engenharia QuímicaO grupo se subdividiu para focar em dois temas específicos. O sistema pulmonar focou seu estudo na deposição de partículas nos tratos respiratórios. O sistema cardiovascular focou no escoamento de fluidos não newtonianos em tubulações. Ao final da primeira etapa da pesquisa foram elaborados dois banners abordando esses dois tópicos que foram expostos na IX Semana de Engenharia Química da UFSCar. Depois os grupos realizaram mais uma etapa de pesquisa com um enfoque na modelagem da deposição de partículas e do escoamento do sangue.
2014
Reatores e Modelagem CFDProcurou-se relacionar os conceitos de reatores químicos com o sistema digestivo. O grupo estudou o sistema digestivo, as propriedades dos nutrientes presentes nos alimentos, como se processa a digestão e buscou parâmetros cinéticos das reações envolvidas. Realizou-se também a modelagem em Ansys CFD da circulação de sangue em uma artéria saudável, bem como em uma artéria entupida, a fim de se observar a diferença na pressão sanguínea. Entretanto, devido às simplificações adotadas na modelagem, os resultados se mostraram inconsistentes e, por isso, o material não foi divulgado como pretendido no planejamento.
2015
Parâmetros Cinéticos - Universidade AbertaProcurou-se relacionar os conceitos de reatores químicos com o sistema digestivo. O grupo estudou o sistema digestivo, as propriedades dos nutrientes presentes nos alimentos, como se processa a digestão, buscou parâmetros cinéticos das reações envolvidas e dividiu o sistema digestivo em três principais partes para modelagem: boca, estômago e intestino. Além disso, pesquisas previamente desenvolvidas pelo projeto, referentes aos sistemas circulatório e respiratório, foram apresentadas durante o evento desenvolvido pela UFSCar, que visa aproximar alunos de ensino médio do ambiente da universidade, chamado Universidade Aberta.
2016
Sistema NervosoEstudo inicial da atuação do sistema nervoso sobre processos de dor e controle de temperatura, relacionando com Controle de Processos, sendo posteriormente abordado somente a temperatura. Estruturação de um balanço de massa e uma função que descrevessem a perda de calor na corrente sanguínea, associando com escoamento de ar sobre cilindro curto.
2017
Balanços de Massa e Energia - FinalizaçãoAplicou-se conceitos de Balanço de massa e energia ao corpo humano. E devido as dificuldades encontradas principalmente em obtenção de parâmetros para simulações de outros tipos de sistemas se optou pela finalização do projeto com os objetivos cumpridos.