Alunos apresentam pesquisas inovadoras e protótipos na exposição de design da VCU College of Engineering

11 de maio de 2023

Por Leah Landry

Um jardim vertical, sem solo. Uma secadora de roupas que usa tecnologia de vácuo em vez de calor. Um sistema que rastreia com precisão equipamentos baseados em rodas.

Estes foram alguns dos protótipos inovadores revelados por mais de 90 equipes de estudantes na Engineering Capstone Design Expo anual deste ano.

Um evento de assinatura da Faculdade de Engenharia da Virginia Commonwealth University, a Capstone Design Expo anual representa o ponto culminante da educação da turma de formandos e oferece às equipes de design a oportunidade de exibir e demonstrar seus protótipos de trabalho para a comunidade da Grande Richmond.

Os projetos são o produto de um curso de Capstone Design de um ano, liderado por Laura Osborne, administradora de eventos e engajamento da Faculdade de Engenharia, e uma equipe de representantes do corpo docente de cada departamento, que envolve estudantes de engenharia sênior nos processos práticos de resolução de problemas práticos.

Por meio de seus projetos, as equipes de alunos praticam a descoberta do cliente, o processo de design de engenharia e a prototipagem rápida. Trabalhando com patrocinadores, os alunos lidam com essa experiência prática de aprendizado resolvendo problemas do mundo real sob restrições do mundo real, aprendendo os fundamentos do trabalho em equipe e aplicando a teoria aprendida.

Aqui estão alguns dos projetos deste ano.

Departamento: Engenharia Biomédica Equipe: Rayyan Amer, Tylar Brinkley, Miriya Philip Orientador: Henry J. Donahue, Ph.D.

Patrocinador: Saad Sheriff

Para amputados, uma prótese permite que eles continuem com a vida normal, mas esses anexos representam alguns desafios. Um encaixe inadequado no soquete – onde o membro residual se conecta à prótese – geralmente causa dano tecidual, o que pode desencadear inflamação ou encolhimento, dificultando as tarefas mais simples.

Essa equipe de destaque projetou um soquete inteligente que usa sensores para detectar mudanças na pressão e alerta o usuário para ajustar o soquete. Também pode vir com um forro, semelhante a usar uma meia com um sapato, para tornar o encaixe mais confortável contra a pele.

Quando os pacientes perdem a sensibilidade em seu membro residual, eles não percebem o dano causado até que seja grave. A tomada inteligente permite que os pacientes evitem mais idas ao médico e altas contas médicas.

Departamento: Engenharia Química e de Ciências da Vida Equipe: Ahmed Tewfig, Mohammed Safar, Randolph White, RJ Peters Orientador: Thomas Roper, Ph.D. Patrocinador: VCU Inclusive Excellence

A insegurança alimentar – a falta de acesso a alimentos suficientes para levar uma vida saudável – obriga muitos a ficar sem produtos frescos e de qualidade. A produção localizada de alimentos é uma abordagem, mas é insustentável em áreas urbanas devido à falta de terra e solo.

A solução é um jardim vertical, onde as plantações crescem em prateleiras empilhadas umas sobre as outras. A equipe escolheu uma horta hidropônica, um método de cultivo de plantas sem solo, onde as raízes ficam submersas em água corrente. O sistema de baixa manutenção exige apenas manter cheio o reservatório de água no fundo do jardim e monitorar seus nutrientes. Os alunos usaram tomates Hahms Gelbe para seu protótipo devido à sua densidade de nutrientes e ciclo de crescimento curto.

O objetivo é um sistema econômico para organizações urbanas sem fins lucrativos fornecerem alimentos a indivíduos em situação de insegurança alimentar.

Departamento: Ciência da Computação Equipe: Sam Castle, Eva Curry, John Sfara, Nicole Tome Orientador: Tamer Nadeem, Ph.D.

Tempo é dinheiro. E para aqueles em setores como assistência médica e manufatura sem um sistema para localizar e rastrear ativos, desperdiça-se tempo que poderia ser usado em outras responsabilidades.

Essa equipe criou um sistema que localiza qualquer ativo baseado em rodas — como cadeiras de rodas ou empilhadeiras — com precisão de alto nível. Dois sensores de giroscópio localizados em cada roda geram dados que o sistema rastreia em tempo real. Com a ajuda de um algoritmo, um monitor de interface do usuário mostra a localização exata do ativo, incluindo o caminho e a distância que ele percorreu e a direção que está enfrentando no momento.