Solucionadores de problemas por design

O RoboBee sem limites

Mudanças no Robobee - incluindo um par adicional de asas e melhorias nos atuadores e na taxa de transmissão - tornaram o veículo mais eficiente e permitiram a adição de células solares e um painel eletrônico. Este Robobee é o primeiro a voar sem um cabo de alimentação e é o veículo mais leve e sem amarras a conseguir um voo sustentado. (Imagem cortesia do Harvard Microrobotics Lab/Harvard SEAS)

Ratos no campus, poluição sonora perturbadora e pesquisas dispendiosas em alto mar parecem não ter nada em comum - exceto que todos poderiam ser resolvidos usando uma abordagem de projeto de engenharia.

Os alunos do curso de Engenharia e Ciências Aplicadas da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard John A. Paulson (ES 96) fizeram exatamente isso, aplicando seu know-how de engenharia, em colaboração com clientes do mundo real, para criar soluções acionáveis .

O curso exige que os alunos analisem um desafio como um sistema amplo e identifiquem componentes sociais, econômicos, éticos, técnicos e sustentáveis; examinar o feedback dos sistemas e aplicar loops para determinar as causas principais dos problemas; e investigar e projetar diferentes soluções que satisfaçam os limites que cercam o desafio, explicou Fawwaz Habbal, Reitor Executivo de Educação e Pesquisa, que co-ministra o curso com Kelly Miller, Preceptor Sênior em Física Aplicada, Nabil Harfoush, Professor Associado Visitante em Engenharia Ciências, e Peter Stark, Professor de Ciências da Engenharia.

"Com essa experiência única e completa, os alunos se tornam mais preparados para se envolver em desafios futuros e exercer sua liderança para abordar e possivelmente resolver questões humanas importantes", disse Habbal. "Este ano, os alunos fizeram um trabalho incrível, encontrando as causas principais de três desafios diferentes e, juntos, encontraram soluções interessantes. Os clientes ficaram entusiasmados com as soluções e implementarão algumas delas. Foi uma experiência emocionante para os alunos, gratificante pela clientes, e gratificante para os instrutores que observaram o crescimento e amadurecimento dos alunos."

Desafio da Poluição Sonora

A doca de carregamento do Harvard University Dining Services (HUDS) é um local movimentado, com um fluxo constante de caminhões entrando e saindo para deixar ou pegar alimentos usados ​​para servir 25.000 refeições por dia. Com tanta atividade, muitas delas ocorrendo nas primeiras horas da manhã, os alunos que moram em casas adjacentes à doca de carga — Eliot, Kirkland, Winthrop e Lowell — expressaram preocupação com o barulho que atrapalha seus estudos e sono. Uma seção do ES 96 trabalhou com o HUDS, identificando maneiras de reduzir o ruído sem afetar negativamente as operações.

Depois de estudar o tráfego da doca de carga e os níveis de ruído, os alunos apresentaram várias soluções de curto e longo prazo. A longo prazo, eles propuseram mudar os layouts da casa de Eliot e Kirkland, em conjunto com o projeto de renovação da casa, para que menos janelas dos quartos estivessem voltadas para a doca de carga. Eles também propuseram manter as janelas contra tempestades no lugar, mesmo após a instalação de janelas com vidros duplos. Os alunos descobriram que manter um espaço de cinco polegadas entre a janela contra tempestades e as janelas com vidros duplos reduzia o ruído em quase 60%, por um custo adicional de US$ 200 por janela contra tempestades.

A curto prazo, os alunos sugeriram revestir as abas das caçambas dos caminhões para reduzir o ruído quando eles batem contra o cais de carga. Ao adicionar um revestimento de espuma de borracha ao final de uma aba e derramar silicone no convés para fornecer um espaço de pouso suave, os alunos conseguiram reduzir os níveis de ruído de 100 para 86 decibéis. Eles também desenvolveram uma caixa à prova de intempéries, contendo espuma acústica e painéis de som densos, para colocar sobre o alarme de ré de um caminhão, o que reduziu os níveis de ruído de 102 para 88 decibéis.

"Os maiores desafios que enfrentamos foram aprender como trabalhar de forma eficiente e eficaz ao longo do projeto", disse Jessica Klusty, SB '20, um concentrador de bioengenharia. Éramos um grupo de 11 pessoas, trabalhando juntas para um objetivo comum, mas havia subgrupos flutuantes que mudavam semana a semana. Isso apresentou problemas de coordenação e comunicação no começo, mas acredito que nos fortaleceu a longo prazo. A parte mais gratificante deste projeto foi ver que, no final, realmente ajudamos o nosso cliente e as alterações que sugerimos entraram imediatamente em vigor."