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Um processador pneumático foi especialmente desenvolvido para monitorar os aparelhos que evitam trombose e derrame em pacientes acamados.
Computadores Pneumáticos
Entre as plataformas de computação alternativa, os microprocessadores a ar comprimido, que funcionam com ar sob pressão em vez de eletricidade, estão entre os pioneiros em termos de uso e praticidade. É nessa linha que o engenheiro de projetos, Shane S. Hoang, e outros colegas da Universidade da Califórnia de Riverside apresentaram uma novidade: um novo computador movido a ar comprimido que dispara alarmes quando há uma falha nos dispositivos que estão monitorando.
O protótipo foi instalado junto a uma bomba de compressão pneumática — ou aparelho de compressão pneumática sequencial — que é rotineiramente usada em pacientes acamados para evitar coágulos sanguíneos, trombose e derrame. O computador não só funciona com ar, como também utiliza o mesmo ar para emitir seus alarmes, dispensando controles e atuadores eletroeletrônicos: ele imediatamente apita quando detecta um problema com a máquina de compressão.
Os testes mostraram que o computador pneumático é a maneira mais confiável e de menor custo de garantir que o dispositivo médico funcione sem falhas, avisando imediatamente se algo der errado — tudo sem sensores eletrônicos. “Os dispositivos de compressão pneumática podem salvar vidas, mas todos os componentes eletrônicos que eles possuem os tornam bastante caros. Então, queríamos desenvolver um dispositivo pneumático que eliminasse parte dos componentes eletrônicos, para tornar esses dispositivos mais baratos e seguros,” disse o professor de bioengenharia, William Grover, um dos envolvidos no projeto.
Processador Pneumático
O processador pneumático funciona de forma semelhante aos processadores eletrônicos, apenas substituindo a eletricidade por ar comprimido e transistores por válvulas pneumáticas — passando o ar é “1” e sem passagem de ar é “0”. Mas este processamento é mais simples, usando uma técnica fundamental da computação eletrônica, conhecida como bit de paridade. “Digamos que eu queira enviar uma mensagem em uns e zeros, como 1-0-1, três bits,” explicou Grover. “Décadas atrás, as pessoas perceberam que podiam enviar esses três bits com uma informação adicional para garantir que o destinatário recebesse a mensagem correta. O computador movido a ar comprimido usa diferenças na pressão do ar, fluindo por 21 pequenas válvulas para contar o número de uns e zeros. Se algum erro for detectado na contagem dos bits, o apito soa, caso contrário, não”.
“Este dispositivo tem aproximadamente o tamanho de uma caixa de fósforos. Ele substitui uma porção de sensores, bem como um computador,” comparou Grover. “Então podemos reduzir custos enquanto ainda detectamos problemas no dispositivo. E ele também pode ser usado em ambientes de alta umidade ou alta temperatura, que não são ideais para eletrônicos.”
Computação a Ar
O monitoramento do aparelho de compressão pneumática é apenas uma das aplicações possíveis para a computação a ar. Como próximo projeto, a equipe planeja construir um dispositivo que possa eliminar a necessidade de movimentar grãos no topo de silos altos, um trabalho arriscado que mata várias pessoas todos os anos. Construções tubulares altas e cheias de grãos (milho, trigo, cevada, etc.), os silos são comuns em áreas agrícolas, mas a atividade dentro dos mesmos não consiste apenas em despejar os grãos e deixar armazenados; muitas vezes, um trabalhador tem que entrar com uma pá para espalhar os grãos e nivelar os montes, abrindo espaço para que o silo possa atingir toda a sua capacidade.
“Um número considerável de mortes ocorre porque os grãos se deslocam e a pessoa acaba afundando e morrendo por asfixia. Um robô poderia fazer esse trabalho, em vez de uma pessoa. No entanto, esses silos são altamente inflamáveis, e uma única faísca elétrica poderia causar um grave acidente, então um robô eletrônico pode não ser a melhor escolha,” detalhou Grover. “Quero fazer um robô movido a ar que possa trabalhar nesse ambiente, não gerar nenhuma faísca e manter humanos longe de riscos. Este seria mais um grande projeto de bioengenharia para salvar vidas.”
