Desenvolvimento de um clinostato tridimensional com três eixos de rotação que permite a troca de suportes de amostras

Nas ultimas decadas, estudos realizados com astronautas e animais tem demostrado que, durante ou apos os voos espaciais, a funcao de muitos orgaos e sistemas sofrem alteracoes fisiologicas, incluindo mudancas no liquido cefalico, perda de fluidos e de eletrolitos, perda de massa muscular e reducao da resposta imune. Ha tambem experimentos que demonstraram que o campo gravitacional influencia a formacao da estrutura cristalina de substâncias, assim como a virulencia de microrganismos. Os experimentos em voos espaciais sao de alto custo e de acesso limitado. Neste contexto, surgiu a necessidade de desenvolver um instrumento para viabilizar, em terra, estudos das alteracoes que ocorrem em microrganismos e cristais em microgravidade simulada, como um clinostato tridimensional. A presente dissertacao tem como objetivos o desenvolvimento do projeto de um clinostato 3D com tres eixos de rotacao de sentido horario e ajuste da velocidade de rotacao atraves da modelagem, simulacao no software PRO Engineer, que permite a troca de suportes para aplicacao em diferentes tipos de amostras e ajuste, permitindo o calculo de microgravidade e centrifugacao para cada suporte. Em comparacao aos tres projetos anteriores do Centro de Microgravidade (FENG/PUCRS), as principais inovacoes sao a possibilidade de revolucao em mais um eixo, a diversificacao dos suportes de amostras e o fator de microgravidade associado a cada tipo de amostra. O desenvolvimento no software de simulacao proporcionou uma melhoria do projeto, adaptacao do prototipo, a reducao de custos anteriormente a construcao e ajustes necessarios para obter as caracteristicas esperadas. Obteve-se resultados adequados para a utilizacao do clinostato com velocidade inferior a 8 rpm nas amostras para garantir a condicao de microgravidade de fator inferior a 1,0.10-3, no caso de amostras com massa especifica aproximadamente igual a da agua. As forcas centrifugas calculadas nas amostras foram minimas, atendendo aos requisitos para a simulacao de microgravidade. Os calculos contidos neste trabalho serao fundamentais para pesquisas futuras, sendo possivel especificar e analisar os efeitos da microgravidade e centrifugacao sobre cada amostra. A simulacao de deslocamento e estresse das estruturas criticas do clinostato demonstrou resultados que garantem a resistencia necessaria para o seu funcionamento. O projeto desenvolvido nesta dissertacao ja possibilitou a construcao estrutural do prototipo do clinostato tridimensional, o qual atende as caracteristicas desejas da estrutura, mobilidade, resistencia e flexibilidade de amostras.