As plantas são seres vivos muito mais sensíveis do que a maioria das pessoas pode imaginar. Já abordamos a sensibilidade das plantas em diversos artigos em que citamos, inclusive, as descobertas de Cleve Backster sobre a sensibilidade desses seres, que não só respondem a estímulos de forma definida como até podem reconhecer (?) quem os produz! Além de estímulos de natureza mecânica, como cortar folhas, jogar água, outros tipos de estímulos podem ser usados numa pesquisa séria sobre o assunto. O que propomos neste artigo é justamente um estimulador elétrico para plantas que pode dar origem a interessantes trabalhos escolares, ou mesmo científicos mais profundos.
De que modo as correntes elétricas induzidas no solo influem numa planta, em suas reações, em seu crescimento e até mesmo na sua produção de flores e frutos?
Por que determinados vegetais se desenvolvem de maneira normal quando plantados no chão e definham ou não reproduzem quando colocados em vasos, mesmo que estes tenham as dimensões mínimas exigidas para um desenvolvimento normal?
A resposta para estas perguntas pode estar numa íntima ligação que existe entre as plantas e os campos elétricos e magnéticos que existem no chão e que são responsáveis por correntes induzidas.
As correntes induzidas no solo podem trazer muitas informações misteriosas, reveIadas por detecção e amplificação, como já abordamos em artigos desta mesma revista.
Mas, além disso, seria de se indagar: qual realmente seria a influência de tais correntes no desenvolvimento das plantas?
Uma pesquisa realizada nos Estados Unidos mostrou que as zonas de maior crescimento de uma lavoura pareciam seguir exatamente as linhas de força do campo magnético no local, numa nítida demonstração de que algum tipo de influência existe.
Pode ser que seja exatamente a falta de um campo elétrico mais forte, induzido num vaso e causando a circulação de correntes na terra úmida, que signifique a diferença entre uma planta que nele não se desenvolve normalmente e quando plantada em terra firme vá bem.
O que sugerimos neste artigo é a montagem de um estimulador muito simples, que pode produzir pequenas correntes pulsantes em vasos e jardineiras, propondo, com isso, pesquisas para serem feitas por estudantes e outras pessoas interessadas, no sentido de verificar qual seria a influência de estímulos elétricos no solo em que se desenvolve uma planta. (figura 1)
Os pulsos produzidos por este aparelho muito simples têm duração e intensidade controladas e seu consumo de energia é baixíssima Sua utilização em pesquisas é simples, segura, além de não significar gasto de energia.
A produção de pulsos com intensidades que podem chegar até mais de 200 V e curta duração, permite que o aparelho também seja usado em outras aplicações no laboratório de biologia como um “bio-excitador".
Simples de montar, com peças baratas, este projeto está ao alcance de todos os leitores, mesmo aqueles que não estejam propriamente ligados à eletrônica.
E só seguir as instruções.
COMO FUNCIONA
Entender como funciona a parte eletrônica é importante, principalmente se o leitor é mais ligado à biologia e não tem muito conhecimento do assunto.
Por isso, damos uma explicação geral em linguagem simples que lhe possibilite usar com segurança seu eletro estímulo vegetal.
Começamos pelo diagrama simplificado do aparelho, que é mostrado na figura 2.
Na entrada, onde vem a energia da rede local de 110 V ou 220 V, temos um limitador de corrente que é um resistor, e um retificador que permite obter alta tensão contínua a partir da tensão alternada disponível.
Esta tensão contínua serve para carregar um capacitor (C1) com uma carga que pode chegar até 150 V na rede de 110 V e até 300 V na rede de 220 V.
O resistor R1 limitador determina também a potência consumida pelo aparelho, que no caso da rede de 110 V fica na faixa de 1 a 2 W, o que nos leva a uma grande economia.
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A carga do capacitor alimenta o segundo bloco, que é o circuito oscilante, que produz os pulsos de curta duração e grande intensidade.
O elemento básico deste bloco é um SCR (diodo controlado de silício), que funciona como um oscilador ,de relaxação, indicado em seu diagrama básico na figura 3.
O funcionamento deste bloco se dá do seguinte modo:
O SCR funciona como uma chave que liga quando uma certa tensão aplicada entre seu anodo (A) e seu catodo (K) é atingida.
Esta tensão de disparo é determinada pelo trimpot e pelo resistor ligado na sua comporta.
Assim, quando ligamos o aparelho na rede e o capacitor C1 começa a se carregar, a tensão nos seus extremos vai subindo até o ponto em que é atingido o ponto de disparo do SCR quando então ele “liga".
Quando isso acontece, uma forte corrente de descarga do capacitor circula pelo SCR e também pelo enrolamento primário do transformador, induzindo assim no secundário uma alta tensão de curta duração, ou seja, um pulso.
Uma vez completada a descarga do capacitor, o SCR desliga e como a alimentação no circuito continua, uma nova carga começa, com a produção, depois de algum tempo, de um novo pulso.
Os valores de R1 e de C1 determinam a frequência dos pulsos, ou seja, sua taxa de produção. O trimpot influi também no valor máximo da intensidade dos pulsos e na sua frequência.
Para C1 podem ser usados capacitores entre 470 nF e 4,7 µF, com codificação na taxa de produção de pulsos que irá de 1 a cada 4 ou 5 segundos até alguns por segundo.
O tipo de pesquisa a ser feito determinará o modo como os pulsos devem ser produzidos.
O transformador usado permite obter tensões relativamente altas, com picos que podem ultrapassar 600 V, o que serve para a maioria das experiências.
Veja, entretanto, que mesmo a ›tensão sendo alta, a corrente baixa e a curta duração impedem que ela seja perigosa, mas mesmo assim deve ser evitado o contacto direto, pois o choque seria desagradável.
Para aplicar os pulsos gerados num vaso ou numa jardineira, um potenciômetro é ligado como divisor de tensão, controlando a intensidade, tal como mostra a figura 4.
Quando o cursor do potenciômetro se encontra todo para a esquerda, a tensão aplicada é nula. Na movimentação para a direita podemos aumentar gradativamente a intensidade dos pulsos até o máximo que o transformador usado permitir.
Os eletrodos são barras de metal, arames compridos ou mesmo placas, onde os fios de ligação ao aparelho são soldados.
APLICAÇÃO
Conforme sugerimos na introdução, parece haver uma relação entre a corrente elétrica naturalmente induzida no solo e o desenvolvimento de espécies vegetais.
Do mesmo modo, não se descarta que esta influência também ocorra em movimentos migratórios de certos animais que vivem em meios condutores, tais como peixes e vermes. (figura 5)
A comprovação de tais fatos depende de uma pesquisa séria, que deve ser feita com bastante critério, tendo por base o nosso gerador, naturalmente.
O principal cuidado que deve ser tomado ao se usar o gerador é em relação a intensidade mínima do estímulo que produza efeitos detectáveis e que não cause danos ao espécime.
Do mesmo modo, a localização deste espécime deve ser tal que outras influências externas que possam mascarar os resultados sejam eliminadas.
MONTAGEM
Como se trata de um circuito relativamente simples, optamos pela montagem em uma ponte de terminais, a qual poderá ser fixada numa base de madeira juntamente com os componentes maiores.
Se o leitor quiser e tiver recursos para isso, nada impede que sua versão faça uso de uma placa de circuito impresso.
Para a soldagem use um soldador de pequena potência (máximo 30 W) e solda de boa qualidade.
As demais ferramentas exigidas são as comuns em todas as bancadas, tais como alicate de corte, alicate de ponta, etc.
Começamos por dar o diagrama completo do aparelho, que serve de base para a montagem, na figura 6.
A disposição real dos componentes na ponte, ou “chapeado", é dada na figura 7.
Veja que os componentes não são mostrados fixos na base, mas sim “no ar".
Sua fixação posterior é importante para se evitar problemas de funcionamento.
Os leitores menos experientes (e os mais também) devem observar a seguinte sequência para sua montagem:
a) Comece soldando na ponte o SCR, observando sua posição segundo o desenho. Se usar o TlC106 ligue um resistor de 1k entre o catodo e a comporta, conforme mostra em linha pontilhada o desenho. Para outros tipos de SCR não será preciso usar este resistor. A soldagem do SCR deve ser feita com certa rapidez para que o calor não lhe cause dano.
b) Depois será a vez de soldar o diodo D1, observando sua polaridade que é dada pela faixa no corpo do componente, ou então pelo símbolo gravado no invólucro, de acordo com o diagrama Seja rápido ao fazer a soldagem. Para a rede de 220 V podem ser usados os diodos BY127 ou 1N4007. Para a rede de 110 V os mesmos e mais os 1N4004 e BY126. Seja rápido na soldagem destes componentes.
C) O resistor R1 exige cuidado para sua colocação. Este é um resistor de fio cujo valor depende da tensão de sua rede, ou seja, 110 V ou 220 V, conforme a lista de material.
Tenha cuidado em manter seus terminais não curtos, pois eles ajudam a dissipar o calor gerado pelo componente que trabalha aquecido ligeiramente. Não deixe que ele encoste em outros componentes. d)A soldagem dos demais resistores é simples. Basta observar seus valores dados pelas faixas coloridas segundo a lista de material.
e) O capacitor C1 admite variações quanto a montagem e tipo. Para os valores entre 470 nF e 1 µF podem ser usados capacitores de poliéster para 250 V se a rede for de 110 V e para 450 V se a rede for de 220 V. Estes capacitores não têm polaridade e sua soldagem é direta. Para valores acima de 1 µF as tensões também são as mesmas, 250 e 450 V, mas na montagem será preciso observar a polaridade que vem marcada no invólucro.
f) Na ponte será ainda ligado um cabo de alimentação para conexão à rede, e um fio de interligação flexível. Passamos agora aos componentes externos.
g) O transformador tem seus fios ligados à ponte, mas ele será fixado na base de madeira. Este transformador tem um enrolamento primário de 110 V e 220 V, independentemente de qual seja a tensão de sua rede, e um secundário de 9 ou 12 V com tomada central e corrente de 250 mA ou pouco mais. Veja no desenho que dois terminais deste transformador permanecem desligados.
h)Temos a ligação dos potenciômetros (P1 pode também ser um trimpot, para um ajuste fixo) feita com pedaços de fios flexíveis. Os potenciômetros serão fixados em um “L" de metal que será parafusado na base de madeira, conforme mostra a figura 8.
Do potenciômetro sai um par de fios que vai aos eletrodos de aplicação dos estímulos. Os fios podem ter até 2 metros de comprimento, mas devem ser encapados. Os eletrodos são duas varetas de metal ou pedaços de fios grossos descascados.
PROVA E USO
A prova com os dedos é realizada do seguinte modo: ligue o aparelho à rede local e coloque o potenciômetro P2 em seu mínimo.
Segure os eletrodos entre os dedos e ajuste P2 até sentir os pulsos de estímulo. Não aumente muito para não os sentir de modo desagradável.
Ajuste então o potenciômetro P1 para que o intervalo e a intensidade destes pulsos se modifiquem Procure a frequência que seja mais conveniente para sua pesquisa.
A prova técnica, sem usar os dedos, pode ser feita com uma lâmpada neon e um resistor de 470 k, que serão ligados na saída dos eletrodos, conforme mostra a figura 9.
Ajustando-se P1 e P2, a lâmpada deverá pulsar, acompanhando os estímulos produzidos. Veja que a lâmpada neon precisa de pelo menos 80 V para acender, o que quer dizer que somente depois de abrir um pouco P2 é que ela passará a piscar, isso depois do ponto de oscilação ser alcançado em P1.
O controle P1 ajusta o ponto de funcionamento do aparelho, dado pela frequência e intensidade máxima dos pulsos. Já o controle P2 determina apenas a intensidade dos pulsos nos eletrodos.
SCR - MCR106, TIC106, IR106 ou C106 - SCR para 200 V se a rede for de 110 V e para 400 V se a rede for de 220 V
D1 - 1N4004 ou 1N4007 para a rede de 110 V, ou 1N4007 ou BY127 se a rede for de 220 V
R1- 10 k x 10 W se a rede for de 110 V e 22 k x 10W se a rede for de 220 V - resistor de fio
C1 - 1 µF ou 2,2 µF ou ainda 4,7uF- capacitor de poliéster ou eletrolítico com 250 V para rede 110 V e com 450 Vse a rede for de 220 V
R2 – 1 M x 1/8 W - resistor (marrom, preto, verde)
R3 – 1 k x 1/8 W - resistor (marrom, preto, vermelho) ~ ver texto
T1 - transformador (ver texto)
P1 - 2M2 - potenciômetro simples
P2 – 22 k ou 47k - potenciômetro simples
Diversos: cabo de alímentaçã0, ponte de terminais, fios, base de montagem eletrodos, etc.