FERRAMENTA PARA DIMENSIONAMENTO DE EQUIPAMENTOS BIOMÉDICOS COM TENDÊNCIA ISOTÉRMICA

Abstract

O presente estudo aborda uma nova ferramenta para o dimensionamento de paredes isolantes, voltadas a equipamentos biomédicos que trabalhem com células vivas em seu interior, tendo a necessidade de um sistema com tendência isotérmica, pois a mudança de temperatura no interior do equipamento pode causar danos ao material biológico, como no caso das células espermáticas. Esses equipamentos devem apresentar uma mínima variação térmica perdida para o meio externo, pois trabalham com baixas temperaturas. Dessa forma, este estudo será de suma importância para aplicação em um equipamento desenvolvido para inseminação artificial em suínos, e assim garantir que a nova tecnologia desempenhe suas funções em um sistema com tendência isotérmica, pois tendo um sistema sem perdas, é possível estender o tempo de vida das células mantidas e processadas em seu interior. Com essa perspectiva, foi realizado um estudo sobre os isolantes térmicos utilizados atualmente em equipamentos que trabalham com elevada variação de temperatura (ΔT) para, assim, encontrar um parâmetro de base para atender ao sistema funcional da nova tecnologia, possibilitando o correto dimensionamento das paredes do novo produto, com isolação superior ao encontrado atualmente nos melhores casos. Com base nesses dados, foi executado o cálculo de fluxo térmico q para chegar a um valor padrão dessa variável. O melhor valor de q encontrado foi no material poliuretano de espessura 0,07 m, em que q= 185,43 W/m². Após os cálculos, foi estabelecido que esse valor deveria ter um aumento de 20% de eficiência, ficando em q_{+ 20%} = 148,34 W/m², para, assim, haver uma tendência isotérmica, tornando as paredes do novo equipamento viáveis tecnicamente. Com o q_{+ 20%} padrão estabelecido, ele foi aplicado aos quatro isolantes identificados nos demais equipamentos existentes, gerando equações e um gráfico para servirem como ferramenta de fácil aplicação, considerando somente o material e o gradiente de temperatura desejado para obter a espessura de parede com tendência isotérmica, que poderá ser aplicada em eletrodomésticos, equipamentos biomédicos e outros que tenham as mesmas caraterísticas funcionais.

Palavras-chave: Isolante térmico. Motilidade espermática. Gradiente de temperatura.