Arquitetura

Introdução

A arquitetura estrutural do DengBuster foi elaborada com foco em garantir proteção, estabilidade e eficiência operacional. Este documento detalha o projeto da estrutura física da armadilha, incluindo o sistema de ventilação, a câmara de captura, o compartimento para componentes eletrônicos e o sistema de fixação dos LEDs UV, considerando os requisitos de proteção contra chuva e poeira, controle de temperatura e resistência mecânica.

Estrutura Externa

A estrutura externa do projeto é baseada em um dodecaedro — uma forma geométrica composta por 12 faces pentagonais, cada uma com aproximadamente 12 cm de lado, resultando em um volume total estimado de 300 cm³. A escolha deste formato foi resultado de um estudo sobre poliedros regulares, buscando uma estrutura simétrica e estável que atendesse aos requisitos do projeto, sendo eles:

• Uma face deve servir como base de apoio
• Uma face deve estar livre e apontando para cima, oposta à face de apoio
• Pelo menos 4 faces adicionais devem estar livres, sem contato com o chão
• A estrutura deve ser simétrica para garantir estabilidade
• A forma deve permitir a instalação e manutenção dos componentes internos

O primeiro poliedro que satisfaz esses requisitos é o cubo, porém seus ângulos internos de 90º podem eventualmente prejudicar o fluxo de ar interno. Assim, o dodecaedro foi escolhido por ser o próximo poliedro que atende a todos os requisitos, oferecendo uma estrutura mais adequada para o fluxo de ar.

Para garantir a proteção das estruturas internas, todos os vínculos entre as faces serão vedados, com exceção de uma única face removível para manutenção interna. Na face inferior externa da estrutura, serão instaladas duas corrediças para que a estrutura possa ser encaixada na base de forma deslizante, facilitando a instalação e remoção da armadilha.

Figura 2: Estrutura externa da armadilha

Fonte: Elaborado pelos autores (2025)

Estrutura Interna

A estrutura interna do DengBuster foi projetada para criar um sistema eficiente de captura de mosquitos. No centro da estrutura, encontra-se a câmara de captura, que contém a fita adesiva responsável por reter os mosquitos identificados como Aedes aegypti. Esta câmara está conectada a um sistema de tubulação em formato de T, com três saídas estratégicas: uma direcionada para a entrada/saída da armadilha e as outras duas conectadas aos ventiladores.

Os ventiladores foram posicionados para criar fluxos de ar controlados. O ventilador superior está instalado na face superior do dodecaedro, posicionado de forma oposta à câmara de captura. Este ventilador é responsável por criar um fluxo de ar que empurra os mosquitos identificados como Aedes para dentro da câmara de captura. Já o ventilador inferior está instalado na face inferior esquerda, oposto à face superior direita onde está localizada a entrada/saída da armadilha. Este segundo ventilador cria um fluxo de ar paralelo à saída, expulsando os insetos que não foram identificados como Aedes.

Na face removível da estrutura, há um compartimento interno onde a placa Raspberry será instalada. Esta posição foi escolhida estrategicamente para facilitar a manutenção da placa. A placa irá possuir conexões com três componentes eletônicos:

• Um microfone instalado dentro do tubo de entrada/saída
• Uma câmera instalada dentro da câmara de captura, apontando para a fita adesiva
• Um termômetro instalado na parte exterior da face inferior

Na parte inferior da câmara de captura, foram implementadas duas estruturas removíveis em formato de gaveta. A primeira estrutura, posicionada imediatamente abaixo da câmera, contém a fita adesiva onde os mosquitos ficarão colados após a captura. Esta estrutura pode ser facilmente removida por um profissional para análise das amostras coletadas. Logo abaixo, no fundo da câmara da captura, há uma segunda estrutura removível similar, que contém um atrativo específico para os mosquitos, auxiliando no processo de captura. Ambas as estruturas foram projetadas para permitir uma fácil remoção e substituição, facilitando a manutenção e análise das amostras.

Figura 3: Estrutura interna da armadilha

Fonte: Elaborado pelos autores (2025)

Fluxo de Funcionamento

O funcionamento da armadilha DengBuster segue uma sequência lógica de operações, garantindo a captura seletiva dos mosquitos Aedes aegypti. O processo inicia quando um mosquito entra pela entrada/saída da armadilha. Neste momento, o microfone instalado no tubo de entrada/saída captura o som do batimento das asas do inseto e, através do sistema de inteligência artificial, identifica se é um Aedes aegypti.

Se o mosquito for identificado como Aedes aegypti, o sistema ativa automaticamente o ventilador superior. Este ventilador cria um fluxo de ar que empurra o mosquito em direção à câmara de captura, onde ele ficará preso na fita adesiva. A câmera instalada dentro da câmara de captura serve como verificação secundária, confirmando a captura do mosquito, embora não controle diretamente os ventiladores.

Caso o inseto não seja identificado como Aedes aegypti, o sistema ativa o ventilador inferior. Este ventilador cria um fluxo de ar paralelo à saída, empurrando o inseto para fora da armadilha de forma suave e eficiente.

Figura 1: Esquemático da armadilha

Fonte: Elaborado pelos autores (2025)

Ambientes de Instalação

O projeto DengBuster foi desenvolvido para funcionar tanto em ambientes internos quanto externos, adaptando-se a diferentes condições de instalação.

Ambiente Externo

Para ambientes externos, a armadilha irá possuir uma base própria e será energizada por energia solar. A base será construída como um banco de cerca de 1 metro de altura, onde na parte superior serão instaladas as corrediças para fixar a armadilha. Apesar de fixa, a armadilha poderá ser facilmente removida da base para manutenção ou para uso em ambiente interno.

A placa solar que fornecerá energia para o sistema utilizará uma estrutura já existente. Esta estrutura será fixada na base desenvolvida por nós, criando assim um sistema único e integrado.

Ambiente Interno

Para ambientes internos, o sistema de fixação será diferente. A estrutura será apoiada em duas mãos francesas que poderão ser fixadas em qualquer parede interna. Nestas mãos francesas serão instaladas as corrediças, permitindo a fácil instalação e remoção da armadilha, similar ao sistema utilizado na base externa. Esta padronização do sistema de corrediças em todos os ambientes facilita a manutenção e a mobilidade do dispositivo, além de permitir a instalação em diferentes locais conforme a necessidade.

Materiais

Para a confecção da estrutura do DengBuster, foi selecionado o PLA (Poli ácido lático) como material principal. Esta escolha se deve às excelentes propriedades do PLA para impressão 3D, que incluem biocompatibilidade, biodegradabilidade e absorção biológica. Além disso, o material apresenta boas propriedades mecânicas e estabilidade térmica, características essenciais para garantir a durabilidade da armadilha em diferentes condições ambientais. Outro fator importante na escolha do PLA foi seu baixo impacto ambiental, alinhando-se com os princípios de sustentabilidade do projeto. Conforme demonstrado por Santana et al. (2018), o PLA se mostra uma excelente opção para aplicações que requerem resistência e durabilidade, mantendo características ambientais favoráveis.

Para a base da armadilha, será utilizada madeira como material principal. A madeira foi escolhida por sua resistência, durabilidade e facilidade de manutenção, além de ser um material sustentável e de baixo custo. A base em madeira será tratada para resistir à chuva e ao sol quando instalada em ambientes externos, garantindo sua durabilidade mesmo em condições climáticas adversas.

Referências

SANTANA, Leonardo; ALVES, Jorge Lino; SABINO NETTO, Aurélio da Costa; MERLINI, Claudia. Estudo comparativo entre PETG e PLA para Impressão 3D através de caracterização térmica, química e mecânica. Revista Matéria, v. 23, n. 4, 2018. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S1517-707620180004.0601. Acesso em: 26 maio 2025.

Histórico de Versão

Versão	Descrição	Data	Responsável
1.0	Criação do documento	24/04/2025	Arthur Trindade
1.1	Escrita sobre a arquitetura	02/05/2025	Ana Karolina Fernandes dos Santos
1.2	Atualização sobre a arquitetura	26/05/2025	Gabriela Rodrigues Itacaramby
2.0	Detalhamento da arquitetura	30/05/2025	Arthur Trindade
2.1	Atualização de imagem	18/07/2025	Gabriela Itacaramby