Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10923/8540
Type: masterThesis
Title: Aperfeiçoamento do Clinostato 3D e seu uso no estudo dos efeitos da microgravidade em sementes de milho
Author(s): Novelo, Lucas
Advisor: Azevedo, Dario Francisco Guimarães de
Publisher: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Graduate Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Issue Date: 2016
Keywords: CLINOSTATO TRIDIMENSIONAL
PLANTAS - CRESCIMENTO
MICROGRAVIDADE
ENGENHARIA ELÉTRICA
Abstract: A gravidade é uma força presente em todo o planeta e atuou durante a evolução de espécies animais e vegetais. Todas as estruturas hoje existentes são adaptadas à essa força. O crescimento das plantas é guiado pela gravidade, direcionando o desenvolvimento da raiz a favor desta força e o caule contra. Esse tropismo causado pela gravidade não se mostrou presente em experimentos onde esta atuava com menor intensidade. Em experiências fora do planeta Terra, as plantas apresentaram um crescimento diferente, levando a crer que a gravidade é um fator que deve ser considerado para e desenvolvimento de espécies vegetais. Estudos utilizando equipamentos simuladores de Microgravidade, como o clinostato 3D aprimorado no presente trabalho, também apresentaram resultados anômalos no crescimento de plantas, muito similar aos resultados obtidos em estudos realizados no interior de estações espaciais. Uma vez que simuladores de Microgravidade são para a ciência equipamentos tecnológicos de ponta e que auxiliam nos estudos dos efeitos causados pela gravidade, este trabalho tem como principal objetivo o aprimoramento de um clinostato 3D. Os aprimoramentos consistiram na adição de motores de passo de alta precisão, microcontrolador Arduíno e controle de velocidade dos motores digital e unilateral. Essas adições colaboraram para que o equipamento opere com maior robustez, confiabilidade e compatibilidade para inclusão de outros componentes e uso em pesquisas.Para validação do equipamento, um experimento foi realizado com sementes da espécie Zea mays L. , popularmente conhecido como milho. As sementes foram submetidas ao equipamento por dois períodos de tempo diferentes: 8 e 22 horas. Após, foram plantadas e cultivadas fora do clinostato por 25 dias. No estudo de validação, houve diferença significativa no crescimento nas plantas que sofreram ação da microgravidade para o primeiro tempo (p<0,01) e também para o segundo (p<0,0001), considerando na análise outros dois grupos de controle. Os resultados obtidos validaram a eficácia do aprimoramento do clinostato 3D, uma vez que as sementes que passaram pelo equipamento geraram plantas que apresentaram crescimento superior. Mais estudos para explicar as razões fisiológicas que levaram as plantas a crescer mais precisam ser realizados.
The gravity is a force present in entire world and acted during the evolutionary process of the all species. Every biological structure present on Earth is adapted to this force. The growing of the plants is guided by gravity. The root cells knows that they have to grown on direction of this force and the stem cells knows that they have to grown on the opposite direction. This tropism caused by gravity is not effective in microgravity environments. Studies with microgravity equipment, as The 3D Clinostat improved in this work, show similar results as obtained in spaceships. These equipments are, for the science, very important. They help to develop microgravity experiments in the surface of the Earth, with low price and many possibilities of customization. The prime objective of this work is to improve a 3D Clinostat prototype. New motors and a microcontroller was added to improve robustness, confiability and compatibility to new features and designs. To evaluate the equipment modification, an experiment was made using seeds of maize. The seeds were put into equipment for two periods of time, 8 and 22 hours. After, the seeds were cultivated and the data was analyzed. The data shows significant statistical difference between the plants provided by the equipment seeds and the others, in both periods of time (p<0. 01 and p<0,0001). The equipment was validated by the experiment. The results shown difference in grown level. More studies are necessary to explain why microgravity change the maize seeds grown speed.
URI: http://hdl.handle.net/10923/8540
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