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Estimulador de nervos (ART729)

Uma montagem biônica bastante interessante é aquela que faz a interação entre um circuito eletrônico, gerador de alta tensão e um ser vivo, inclusive humano. O estimulador de nervos que descrevemos neste artigo, além de ser uma montagem simples que pode ser implementada numa matriz de contactos, serve também para mostrar como seres vivos reagem a estímulos elétricos. Atualizado em 2012, este artigo usa componentes que ainda são comuns no mercado, consistido numa excelente ferramenta para experimentos no laboratório de biologia.

Para vencer a resistência da pele humana, excitando as terminações nervosas de modo que alguma sensação possa ser obtida, é preciso aplicar tensões da ordem de 30 V e acima, o que não é conseguido a partir de pilhas comuns.

Assim, para o estímulos de nervos, não só devem ser geradas tensões acima desse valor como também na forma de pulsos, para que o efeito possa ser mantido.

Some-se a isso a necessidade de se limitar a intensidade da corrente para que o estímulo não se torne perigoso.

É por esse motivo que nunca se deve realizar experimentos utilizando diretamente a tensão da rede de energia que é extremamente perigosa, tanto pela sua elevada tensão pelo fato de não haver qualquer limitação de corrente.

Para a realização de experiências seguras tanto com animais como com seres humanos, recomenda-se a utilização de um circuito alimentado por pilhas e que tenha a limitação de corrente.

Mas, se as pilhas não fornecem a tensão necessária para os estímulos, o que fazer?

É justamente isso que descrevemos neste interessante projeto de um estimulador inofensivo, alimentado por pilhas e que ainda tem um controle da freqüência dos pulsos ou estímulos gerados. No site do autor temosm outras versões de estimuladores.

 

Como Funciona

O circuito consiste num pequeno inversor de baixa potência que eleva a tensão de 4 pilhas para valores máximos que podem ficar entre 200 e 400 V dependendo do transformador usado.

Para fazer essa inversão utilizamos um oscilador que tem sua freqüência controlada e selecionada em duas faixas determinadas por dois capacitores, conforme mostra a figura 1.

 

Oscilador
Oscilador

 

O capacitor maior determina os pulsos de menor freqüência ou intervalados e o capacitor menor, uma corrente alternada de saída.

Como o transformador é pequeno, apesar da tensão ser alta, a corrente é pequena o que torna o aparelho seguro.

Para controlar a tensão aplicada externamente existe um potenciômetro que permite ajustar seu valor entre zero e o máximo.

 

Montagem

O diagrama completo do estimulador de nervos é mostrado na figura 2.

 

Esquema eletrônico.
Esquema eletrônico.

 

Como essa seção visa ensinar aos leitores como utilizar uma matriz de contactos, a tecnologia usada para implementação do circuito é justamente essa. Temos então na figura 3 a disposição dos componentes nessa matriz de contactos.

 

Disposição dos componentes na matriz de contato.
Disposição dos componentes na matriz de contato.

 

O transformador é o único elemento do circuito que exige um pouco mais de atenção na escolha.

Em princípio qualquer transformador que tenha um enrolamento primário de 110 V ou 220 V com secundário de qualquer tensão entre 5 + 5 V e 12 + 12 V com correntes entre 200 e 500 mA serve.

Veja que mesmo tendo um primário de 110 V ou 220 V, não será essa a tensão que aparecerá nos eletrodos. A forma de onda gerada tem picos mais altos que podem chegar a valores bem superiores aos 300 e até mesmo 400 V.

A lâmpada neon serve para indicar que alta tensão está sendo gerada, pois esse tipo de lâmpada precisa de pelo menos 80 V para ser ionizada.

A alimentação do circuito pode ser feita com pilhas pequenas, mas como o consumo é algo elevado, para uma duração maior, caso o leitor use o circuito em experimentos prolongados, podem ser usadas pilhas médias ou grandes.

O uso de pilhas médias ou grandes não vai alterar a tensão gerada, apenas a durabilidade. Temos ainda a possibiliudade de usar fonte, mas nunca do tipo sem transformador, pois não possui isolamento da rede de energia.

O transistor precisará ser dotado de um radiador de calor caso sua utilização seja prolongada ou ainda se o leitor notar um aquecimento excessivo quando em uso.

Os eletrodos admitem diversas configurações. A mais simples consiste em dois fios com as pontas descascadas, os quais devem ser seguros pela pessoa que vai receber o estímulo, conforme mostra a figura 4. Veja em outros artigos no site formas alternativas para os eletrodos.

 

Eletrodos.
Eletrodos.

 

Outras possibilidades consistem em bastões de metal ou plaquinhas de metal.

Na montagem na matriz observe a posição de componentes como o transistor, circuito integrado e capacitores eletrolíticos, pois inversões podem impedir o funcionamento do circuito e até mesmo causar suas queimas.

 

Teste e Uso

Inicialmente, coloque as pilhas no suporte e conecte o suporte, observando a polaridade, na matriz de contactos.

O circuito já deve funcionar, o que será constatado pelo acendimento da lâmpada neon.

Atue sobre o potenciômetro de controle de freqüência para verificar como seu brilho se altera.

Agora, coloque P2 na posição de menor resistência e segure os fios de saída entre os dedos.

Vá gradualmente ajustando P1 e P2 até sentir uma sensação de formigamento ou pulsos, conforme o capacitor selecionado em S1.

Comprovado o funcionamento é só, usar sempre partindo de s2 na posição de menor resistência.

 

 

CI-1 - 555 - circuito integrado, timer

Q1 - BD135 - Transistor NPN de média pot6encia

R1 - 3,3 k ? x 1/8 W - resistor - laranja, laranja, vermelho

R2 - 10 k ? x 1/8 W - resistor - marrom, preto, laranja

R3 - 1,5 k ? x 1/8 W - resistor - marrom, verde, vermelho

C1 - 470 µF x 12 V - capacitor eletrolítico

C2 - 47 nF - capacitor cerâmico ou poliéster

C3 - 1 µF x 16 V - capacitor eletrolítico

S1 - Cave de 1 pólo x 2 posições

P1 - 470 k ? - potenciômetro

P2 - 10 k ? - potenciômetro

T1 - Transformador - ver texto

B1 - 6 V - 4 pilhas pequenas, médias ou grandes

 

Diversos:

Matriz de contactos, fios, suporte de pilhas, etc.

* Dois projetos de bio-feeback (PN014)

* Máquina de choque (ART474)

* Bomba de choque (ART466)

* Choque elétrico (ALM182)

* Choque elétrico (EL005)

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N° do componente 

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