À esquerda,1º lugar na categoria Estudante do Ensino Médio,Bernardo de Souza,com o Vice-presidente de Relações Institucionais do Grupo Globo,Paulo Tonet Camargo — Foto: Brenno Carvalho

RESUMO

GERADO EM: 13/02/2025 - 22:32

Jovens cientistas inovadores ganham o Prêmio com projetos em IoT e educação científica

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A urgência em reduzir o uso de agrotóxicos na produção de alimentos no Brasil foi o ponto de partida para um projeto inovador desenvolvido pelo estudante Bernardo de Souza Cordeiro,de 19 anos. Aluno do Colégio Técnico da Universidade Federal de Minas Gerais (Coltec-UFMG),ele buscou na internet das coisas (IoT) uma solução para produzir um sistema de defensivos agrícolas agroecológicos. A ideia venceu o primeiro lugar na categoria Ensino Médio do 30º Prêmio Jovem Cientista.

A pesquisa teve como premissa desenvolver 25 opções sustentáveis para substituir agrotóxicos,considerados a causa de graves problemas de saúde pública no país. Para criar um componente acessível,Bernardo apostou na produção do ácido hipocloroso,substância com propriedades antimicrobianas. O ácido resulta da combinação de água,sal,energia elétrica e um sistema de eletrólise,e é uma alternativa de baixo custo em relação a outros defensivos.

Para otimizar o processo,Bernardo utilizou a tecnologia IoT interconectando dispositivos para monitoramento em tempo real. A internet das coisas é uma rede de objetos físicos que se conectam para trocar dados,que podem gerar uma substância,por exemplo. No caso do estudo,a interação entre usuários e dispositivos é facilitada por causa da inteligência embarcada,garantindo maior segurança na aplicação do defensivo.

— O sistema de IoT o torna mais acessível para o pequeno e o médio produtor,que muitas vezes são leigos em tecnologia. A gente tornou isso mais simples,de forma que a pessoa só tem que apertar um botão de ligar e desligar o sistema para produzir a solução. Depois,basta aplicar o defensivo — diz Bernardo.

Invenção sustentável

O dispositivo desenvolvido apresenta baixo custo de produção e manutenção,usando insumos como água e cloreto de sódio,sem causar impactos negativos ao meio ambiente ou à saúde humana. Durante os testes de laboratório,houve validação do hardware e do software empregados. Mas a fase de construção de um protótipo não foi concluída por falta de financiamento.

A pesquisa concluiu que a tecnologia possui potencial para substituir o uso de agrotóxicos,promovendo um modelo agrícola mais sustentável. Por causa do caráter inovador do trabalho de Bernardo,procedimentos de segurança relacionados ao uso do hidrogênio foram registrados no pedido de patente pela Coordenadoria de Transferência e Inovação Tecnológica,junto aos seis pedidos de registro de software.

O projeto “Desenvolvimento de um dispositivo de internet das coisas (IoT) para produção de defensivo agrícola agroecológico” integra a Iniciação Tecnológica e de Inovação Júnior do Laboratório de Informática,Telecomunicações e Eletrônica do Coltec-UFMG. Para o pesquisador,substituir defensivos tóxicos por alternativas agroecológicas é um passo essencial para promover justiça social e sustentabilidade.

Bernardo lembra que conheceu o projeto Jovem Cientista através do seu professor orientador,Adriano da Cunha,e ficou contente quando viu que o tema da edição deste ano tinha relação com suas pesquisas. Para o estudante,o diferencial do seu trabalho é proporcionar conectividade e inclusão digital a pequenos e médios produtores.

— Senti que recebi o reconhecimento pelo trabalho que eu realizei com o meu professor. O projeto busca difundir a agricultura orgânica,tornando-a mais acessível,porque também barateia esse tipo de produção,que é bem se comparado com os convencionais — explica Bernardo,que foi aprovado na Universidade Federal de Minas Gerais no curso de Engenharia de Controle e agora pretende seguir no aprimoramento de seu estudo.

2º lugar: Letícia dos Santos Ramos

Na Foto,à esquerda,Letícia dos Santos,2º lugar da categoria Estudante do Ensino Médio,Paulo Tonet Camargo — Foto: Brenno Carvalho

A necessidade de democratizar o acesso à programação e à robótica entre jovens de baixa renda,especialmente do sexo feminino,levou a estudante de Telecomunicações Letícia dos Santos Ramos,do Instituto Federal de Educação,Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE),a criar o projeto contemplado com o segundo lugar na categoria Ensino Médio.

“LIoT: democratizando o conhecimento em internet das coisas,por intermédio de livros,placas e missões práticas inovadoras” busca permitir que mais pessoas tenham a oportunidade de se preparar melhor para as demandas do mercado de trabalho,como na indústria 4.0,ambiente em que a digitalização é crucial para aumentar a produtividade.

O projeto foi estruturado por Letícia em parceria com a amiga Luana Stefany Moura dos Santos,do curso de Mecatrônica do IFCE,para facilitar o aprendizado de conceitos de matemática,ciência e tecnologia. No centro da proposta ganhadora do 2º lugar,está o uso da internet das coisas.

Placa e livros

Para tornar esse conhecimento acessível,a estudante desenvolveu a plataforma LIoT,que utiliza storytelling,processo de compartilhamento de informações com o uso de narrativas,para aumentar a interatividade com os alunos. O projeto também incorpora o ESP32,um conjunto de placas microcontroladas amplamente utilizado em automação e robótica.

— Criamos uma placa com elementos eletrônicos básicos que são importantes para iniciar os conhecimentos de robótica e internet das coisas e um livro didático com histórias em que esses componentes viram personagens. Ao mesmo tempo,fazem alusão à real função de cada coisa — explica Letícia,que irá cursar Engenharia de Telecomunicações no Instituto Federal do Ceará,em Fortaleza.

Para tornar o aprendizado ainda mais dinâmico,foi criado o site IoT Educacional: Desvendando Missões,no qual os estudantes podem escolher desafios e simular circuitos elétricos e eletrônicos com o ESP32. Durante a fase de testes,o conteúdo foi apresentado a nove estudantes de 10 a 19 anos,moradores do bairro Granja Lisboa,em Fortaleza,um dos mais populosos da cidade. Alunas do curso técnico integrado do IFCE que não tiveram contato anterior com automação e robótica também participaram das experiências iniciais de Letícia.

O próximo passo inclui a ampliação da plataforma LIoT,com a incorporação de temas como inteligência artificial,redes 5G e aprendizado de máquinas.

— Eu pretendo produzir mais livros para suprir as lacunas da educação de robótica e internet das coisas,além de fazer mais aplicações para públicos que realmente precisam desse incentivo e apoio,como os estudantes de escolas públicas — planeja a estudante.

3º lugar: Maysa Grazielle dos Santos Pessoa

À esquerda,3º lugar na Categoria Estudante do Ensino Médio,Maysa Grazielle dos Santos,Paulo Tonet Camargo — Foto: Brenno Carvalho

A ausência de laboratórios de ciências estruturados com equipamentos como microscópios de luz é uma realidade em inúmeras instituições públicas de ensino,como o Campus Altamira do Instituto Federal do Pará (IFPA). Por isso,a estudante Maysa Grazielle dos Santos Pessoa idealizou um projeto que criou microscópios alternativos a serem usados na rede pública de ensino médio do Xingu (PA),iniciativa que conquistou o terceiro lugar na categoria Ensino Médio.

Batizado de Tecscope 3D,o protótipo do equipamento foi construído com o auxílio de uma impressora 3D e utiliza smartphones que funcionam como lente auxiliar. Sob a orientação da professora Laísa Maria de Resende Castro,a iniciativa usou metodologias como o Stem (combinação de conhecimentos de ciência,tecnologia,engenharia e matemática) e o design thinking,método que resolve problemas pela compreensão das necessidades dos usuários e levando em conta suas contribuições no processo de criação. O resultado foi a construção de um equipamento robusto e com custo de criação de R$ 34,incluindo os componentes eletrônicos.

Maysa iniciou a pesquisa em maio de 2022. O projeto,totalmente desenvolvido no Campus Altamira do IFPA,foi finalizado em dezembro de 2023. A instituição é a única que oferece ensino médio tecnólogo entre as unidades da rede federal na região.

— O Tecscope 3D provou seu potencial como equipamento para aumentar a eficiência do aprendizado em aulas de Biologia do IFPA. Os alunos relatam ter aprendido mais e ter tomado mais gosto pela ciência. A ideia também tem potencial de ser ampliada em outras escolas por conta do custo baixo — afirma a estudante.

Além da inovação tecnológica,o equipamento é construído com reutilização de materiais. Um dos protótipos do microscópio foi construído com lentes biconvexas retiradas de óculos 3D de realidade virtual,fios e botão de ligar e desligar. Durante a pesquisa,testes comprovaram a eficiência da qualidade das imagens pela comunidade acadêmica da rede pública de ensino em Altamira.

Em um evento com 80 participantes,com idades entre 14 e 50 anos,o equipamento também se destacou pela portabilidade. A qualidade de imagem foi aprovada por 96% dos participantes,enquanto o design foi elogiado por 94%.

Apesar de ser um equipamento essencial para o aprendizado de Física e Biologia,o microscópio é um equipamento raro na educação pública no Brasil,onde laboratórios também são escassos. De acordo com o Censo Escolar 2019 do Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira,cerca de 56% das escolas sequer mantinham um. No ensino médio,somente 38,8% contavam com esse ambiente de estudos.