ESTUDO DE CASO COMPARATIVO DE COLHERES INFANTIS COM ÊNFASE PARA CRIANÇAS COM DIFICULDADES MOTORAS

ESTUDO DE CASO COMPARATIVO DE COLHERES INFANTIS COM ÊNFASE PARA CRIANÇAS COM DIFICULDADES MOTORAS CASE STUDY COMPARATIVE CHILDREN WITH EMPHASIS SCOOPS FOR CHILDREN WITH MOTOR DIFFICULTIES Vilson João Batista1, Wilson Kindlein2, Bruna Fagundes de Avila3, Roseane Santos4 , Marcelle Suzete Müller 5 (1) Doutor, GPFAI / DEMEC / EE / UFRGS

e-mail: [email protected] (2) Doutor, Professor Coordenador LdSM/DEMAT/EE/UFRGS e-mail: [email protected] (3) Mestranda, PGDesign, UFRGS

e-mail: [email protected] (4) Mestranda, PGDesign, UFRGS e-mail: [email protected] (5) Mestranda, PGDesign, UFRGS e-mail: [email protected]

Análise de Similares, colheres, crianças com dificuldades motoras. A análise de similares é uma ferramenta de avaliação para produtos disponíveis no mercado e compreender que características estes devam apresentar para realizar um bom desempenho. Para este estudo foram realizadas análises em três colheres de materiais distintos utilizadas na alimentação de crianças com deficiência. Pretende-se conhecer o dimensionamento destes itens relacionado com parâmetros ergonômicos, bem como os materiais que os compõem e qual o nível de desgaste dos mesmos.

Similar analysis, spoons, children with motor difficulties A similar analysis is a useful tool to evaluate the properties of products available in the market and understand what is required to provide these features to achieve a good performance in the proposed activities. For this study, analyzes were performed on three spoons of different materials used for feeding children with disabilities. It is intended to meet the design parameters of these items related to ergonomics, as well as the materials they contain and what level of wear of the same.

1. Introdução Analisar produtos similares permite conhecer as possibilidades de produção e materiais para um determinado contexto a que se pretende avaliar. Essas análises podem ser feitas por meio de testes que proporcionam maior caracterização do material, auxiliando o pesquisador na tarefa de busca por novas soluções em materiais, processos de fabricação e design. O presente artigo pretende analisar três modelos de colheres utilizadas na alimentação de crianças de dois anos e meio a três anos de idade, especialmente, crianças com dificuldades motoras. Para tanto, buscou-se conhecer quais são os tipos

de colheres utilizadas na tarefa da alimentação para esses indivíduos. Na busca por novas soluções para projetos de produtos, primeiramente se realiza a análise das soluções já existentes no mercado. Esta análise, com o intuito de desenvolver novas soluções para problemas conhecidos, é chamada “análise de similares.” Uma análise de similares completa deve levar em consideração os diversos aspectos do design do produto: materiais utilizados, processos de fabricação, funcionalidade, bem como a relação destes aspectos entre si e, por fim, destes com o consumidor. (MARQUES, 2007) Assim, delimitaram-se três modelos de colheres, cada modelo contando com uma amostra usada e

outra nova. A primeira se trata de uma colher de sobremesa de modelo convencional. Já a segunda, é uma colher adaptada com ênfase nos recursos sugeridos pela Tecnologia Assistiva para público infantil com dificuldades motoras. A terceira, por sua vez, trata-se, de acordo com o fabricante, de uma colher desenvolvida propriamente para alimentação de crianças na faixa etária de dois anos e meio a três anos de idade. Buscou-se realizar as avaliações ergonômicas a partir do estudo do manejo fino. Assim esperava-se verificar qual dos similares apresenta melhor pega, e, por conseguinte oferece maior autonomia ao usuário. Além disso, foram realizadas análises através de Infravermelho por Transformação de Fourier (FT-IR) e através do Microscópico Eletrônico de Varredura (MEV). Essas verificações tiveram o intuito de avaliar a higienização de cada superfície, a partir da análise microscópica da superfície usada e nova de cada similar, validar os materiais indicados na composição de cada produto pelos fabricantes. Este trabalho segue a metodologia de análise de similares sugerida pelo LdSM (Laboratório de Design e Seleção de Materiais do Departamento de Materiais da Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul). (MARQUES, 2007) O Comitê de Ajudas Técnicas definiu em 2008 o termo Tecnologia Assistiva ou TA, como sendo uma área do conhecimento, de característica interdisciplinar, que engloba produtos, recursos, metodologias, estratégias, práticas e serviços que objetivam promover a funcionalidade, relacionada à atividade e participação, de pessoas com deficiência, incapacidades ou mobilidade reduzida, visando sua autonomia, independência, qualidade e inclusão social. A utilização de TA por meio de adaptações em ferramentas, materiais ou equipamentos é indicada para facilitar a função manual ampliando a participação do indivíduo em atividades muitas vezes rotineiras, como preparar uma refeição, abotoar uma camisa ou assinar uma folha de cheque. (CAVALCANTI E GALVÃO, 2007) Dentro da classificação dos modelos de Tecnologia Assistiva disponíveis atualmente, talheres adaptados estão inseridos em atividades da vida diária (AVD), que incluem materiais e produtos para auxílio em tarefas rotineiras tais como comer, cozinhar, vestir-se, tomar banho e executar necessidades pessoais, manutenção da casa etc. (BERSCH, 2006, p.86)

O uso de talheres, pratos e demais utensílios para alimentação adaptados visando à autonomia de pessoas com deficiência ao alimentar-se, proporcionam independência de movimentos do indivíduo, incentivando seu potencial funcional e relacional. São recursos de Tecnologia Assistiva que visam à inclusão no âmbito social. Na figura 1, podem-se observar diferentes tipos de recursos para alimentação.

Figura 1. Recursos de Tecnologia Assistiva para atividades da vida diária na alimentação. Fonte: Expansão

A utilização de recursos tecnológicos que visam à adaptação de utensílios existentes propicia a realização satisfatória de atividades diárias e são descritos como Tecnologia Assistiva. Essas adaptações proporcionam a oportunidade de usufruir das atividades como fazem as demais crianças, ampliando sua aprendizagem, o convívio social e o desenvolvimento motor. São necessários, então, maiores esforços em pesquisa nesse sentido, afim de, proporcionar produtos adequados, pois na maioria das vezes esses indivíduos são tão adaptados ao uso de produtos inapropriados que “não tem outra saída a não ser se conformar com produtos de baixa qualidade e que não resolvem seus problemas, por falta de opções com qualidade e custo acessível” (BONATTI, 2009, p.120)

2. Apresentação dos similares Destacaram-se três exemplares de colheres que geralmente são utilizadas na alimentação por crianças. A primeira é uma colher de sobremesa, escolhida pelo fato de que eventualmente, na ausência de talher específico infantil, ela possa ser utilizada. A segunda, por sua vez, trata-se de uma colher adaptada para crianças com dificuldades no manuseio, por tanto um recurso de Tecnologia Assistiva, já a terceira, é uma colher produzida especificamente para o público infantil. No presente produto, para a descrição das amostras, nomeamos as partes de uma colher em:

corpo e cabo. O corpo é a parte onde o alimento é colocado para ser levado até a boca, já o cabo é a parte da pega da mão.

2.1 Colher A Esta amostra (figura 2) apresenta como função principal o uso em sobremesas, podendo ser empregada em outras situações de alimentação. O fabricante descreve os materiais empregados como sendo: aço inoxidável, no corpo e, no cabo, polipropileno (PP). De acordo com o fabricante o valor unitário do produto fica em torno de R$ 1,77. A amostra deste similar caracterizada pelo uso contava com dois anos de utilização.

Figura 3. Amostras da colher B

2.3 Colher C Na terceira amostra, de acordo com o fabricante o corpo do produto, é produzido em poli (dimetilsiloxiano), enquanto o cabo é feito em copoli (acrilonitrila/butadieno/estireno). O produto é vendido em kits com duas unidades de valor aproximado R$ 13,50. A amostra degrada deste material contou com um período de uso de aproximadamente duas semanas, o que o coloca em vantagem na análise da superfície do material

Figura 2. Amostra da colher A

2.2 Colher B As amostras (figura 3) são adaptadas para o uso de crianças com deficiência a partir do engrossamento do cabo feito em uma colher de sobremesa. O cabo foi engrossado com o uso de um material termo moldável, tem o formato do corpo envergado para facilitar a pega de crianças com dificuldades motoras. As placas termo-moldáveis das quais as adaptações são feitas, segundo o fabricante, são comercializadas no valor aproximado de R$ 200,00. Essas valor corresponde a uma placa de 46 x 61 cm2. Para cada colher adaptada é utilizado, em média, 20 x 2 cm2 de material. Dessa forma, avaliando o custo apenas da adaptação para cada colher, este valor fica em torno dos R$ 2,85. A amostra degradada do similar adaptado contava com dois anos de uso.

Figura 4. Amostra da colher C

3. Análise ergonômica da situação existente Esta análise se dá em função da necessidade de prever a relação do usuário com a tarefa da alimentação. Com o objetivo de prescrever quais seriam as medidas ideais da pega da mão infantil. As colheres analisadas A e C são de uso comum, já a colher B é adaptada para alimentação de pessoas com deficiência. As colheres A e C possuem cabo de polímero, consideravelmente estreitos tornandose frágeis se expostos a movimentos bruscos que ocorrem em alguns diagnósticos de pessoas com deficiência. Para facilitar o uso desses talheres alguns indivíduos com limitações motoras fazem

uso de órteses para o manuseio dos utensílios de uso diário, como os talheres na alimentação. O uso de adaptações facilita o manuseio do talher, aumentando sua resistência a esses movimentos bruscos através de um engrossamento do cabo ou a utilização de um material mais resistente. As adequações são inúmeras dependendo da situação, mas o objetivo principal é facilitar a alimentação independente de pessoas com deficiência. De acordo com Iida (2005, p. 243) manejo é uma forma particular de controle, onde há um predomínio dos dedos e das mãos, pegando, prendendo ou manipulando alguma coisa. Segundo o autor existem diversas classificações de manejo, mas, de uma forma geral, elas recaem em dois tipos básicos, o manejo fino e o manejo grosseiro. O manejo fino seria aquele executado com as pontas dos dedos, no qual os movimentos são transmitidos principalmente pelos dedos enquanto a palma da mão e o punho permanecem relativamente estáticos. Exemplos de atividades desenvolvidas por meio do manejo fino são a escrita e a costura por exemplo. O manejo grosseiro ou de força, por outro lado, envolve a aplicação de força com o centro das mãos. Os dedos têm a função de prender, mantendo-se relativamente estáticos, enquanto os movimentos são realizados pelo punho e braço. Esse tipo de manejo, em geral, transmite forças maiores, com velocidade e precisão menores. Serrar, martelar e capinar são exemplos de atividades em que o manejo de força é empregado. Para elucidar questões referentes ao dimensionamento mais adequado das colheres analisadas de acordo com a antropometria de crianças na faixa de 2,5 a 3 anos, buscou-se amparo na literatura. Assim, de acordo com Iida (2005, p.243) as medidas referentes à mão de uma criança com idade entre 2,5 – 3 anos e aproximadamente 14 kg, é de 10, 5 cm de comprimento, 5,0 cm de largura, e o raio formado entre o dedo polegar e o indicador é de 3,69 cm.

Figura 5. Medidas ideais de mão para crianças de 2 anos e meio a 3 anos de idade. Fonte: IIDA,2005. Largura (cm) Amostra A Amostra B Amostra C

1 1.5 2

Comprimento (cm) 7.5 7 10

Espessura (cm) 0.5 1.5 0.5

Tabela 1. Medidas dos cabos das amostras

Assim, confrontando as medidas dos três produtos com a antropometria sugerida por Iida (2005, p.243) a estrutura que melhor atende aos requisitos de pega seria a da colher B, pois esta apresenta o cabo mais espesso, porém menos comprido o que facilita o manejo fino do indivíduo.

3. Análise de materiais das colheres Para realizar os testes foram retirados cortes da amostras limpas e sujas de aproximadamente 1 cm2 Cada. Utilizaram-se para isso os equipamentos do Laboratório de Seleção de Materiais (LdSM) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, feito por meio dos aparelho FT-IR e MEV. 3.1 Colheres submetidas ao FT-IR O FT-IR é um dos aparelhos que permite analisar absorções de espectrogramas em regiões de infravermelho do espectro eletromagnético. “A região denominada como infravermelho corresponde à região do espectro situada na faixa de 14290 e 200 cm-1 (...) entre 4000 – 400 cm-1 é a mais usada pelos químicos orgânicos” (BARBOSA, 2007, p. 14). Nas diferentes bandas de absorção, resultam freqüências que podem ser caracterizados os compostos presentes no material que é analisado. Sendo a onda eletromagnética, onda e partícula, pode-se dizer que ela possui comprimentos de onda, frequência e velocidade. Segundo Barbosa , (2007, p.17), quando o feixe de radiação incide no material durante a análise de FT-IR, ocorrem

alterações vibracionais e rotacionais das moléculas que são codificados em gráficos, com níveis de vibração e freqüência dentro de regiões denominadas bandas. Assim, é possível analisar a composição de materiais orgânicos, a partir do comprimento de onda que é relacionado à quantidade de absorção dentro daquela banda, resultante característico para cada material. Entretanto, a análise de resultados sempre é uma possibilidade, que necessita ser confirmada através da realização do teste algumas vezes e também com o auxilio de outros tipos de analises. O aparelho utilizado para a presente pesquisa é o Espectrofotômetro de Infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IR) da marca PerkinElmer, modelo Spectrum 100, possibilitando análises de componentes na faixa do IV de 4000 cm-1 até 650 cm-1. A partir da utilização do FT-IR obtiveram-se gráficos com a análise de possíveis tipos de materiais encontrados nos cabos e, na última amostra, não só para o cabo, mas como também, para o corpo da colher. Os gráficos resultantes expõem picos para o possível material encontrado, em comparativo com o material de picos semelhantes existentes na biblioteca do aparelho de FT-IR (que aparece em azul em cada uma das analises). O resultado da amostra A apontou que se trata de um material polimérico pela presença de bandas entre 3300 a 2800 cm-1 com picos elevados indicados na figura 6 com a letra A, que correspondem, segundo Barbosa (2007, p.42) a presença de estiramento de ligações C-H (existentes nesse tipo de composto). Esses picos geralmente “são acompanhados por absorções em 1450 a 1380” (BARBOSA, 2007 p. 45), com picos médios que podemos observar na figura 6 indicado com a letra B. Trata-se de um composto de polipropileno.

Figura 6. Gráfico resultado da análise FT-IR da amostra

Na figura 7 podemos observar o gráfico gerado da análise de FT IR da amostra B. Na indicação com a letra A, para as bandas entre 4500 a 3500 cm-1 temos o provável aparecimento de umidade na amostra. A indicação da letra B demonstra uma possível região de estiramento de C-H. Pode-se dizer que há “função carbonila na região de 1850 a 1610 cm-1, pois aparece pico intenso de largura média” (Barbosa, 2007, pg tal), destacado na letra C, além disso, é provável a presença de éster, visto os picos entre as bandas 1300 a 1050 cm-1, indicado por D.

Figura 7. Resultado da análise de FT-IR na amostra B

Os gráficos da figura 8 e 9 são muito semelhantes, e dizem respeito, respectivamente, ao corpo e ao cabo da amostra C. Encontra-se região de umidade nas bandas de 3600 a 3000 cm-1 – indicado pela letra A – com picos intensos de C-H nas bandas de 3200 a 2800 cm-1 – indicado pela letra B – constatando-se novamente que é um material polimérico e trata-se de polipropileno. Em 1650 a 1500 cm-1 apresenta ligações duplas de C=C, C=N ou N=O – indicado pela letra C –, diferenciando das de carbonila de mais intensidade, entretanto provavelmente apresenta uma C=C que, segundo Barbosa (2007), possui bandas associadas à 1000 à 650 cm-1 – indicado pela letra D.

Figura 8. Gráfico resultado da análise FT-IR do cabo da amostra C

Figura 9. Gráfico resultado da análise FT-IR do corpo da amostra C

Com essas considerações pode-se dizer que os materiais são muito semelhantes nos resultados das colheres A e C, podem ser avaliados como polipropileno. Nos resultados das análises do cabo e do corpo da colher C constata-se uma grande semelhança entre os dois, com grandes chances de apresentarem o mesmo material, diferente do que sugeria o fabricante na embalagem do produto. O material apresentado pela amostra B é o mais distinto, mas necessitaria de outras analises para sugestão do que seria o possível material.

3.2 Colheres submetidas ao MEV O Microscópio Eletrônico de Varredura é um instrumento muito versátil e usado rotineiramente para a análise micro estrutural de materiais sólidos. Apesar da complexidade dos mecanismos para a obtenção da imagem, o resultado é uma imagem de muito fácil interpretação. Entretanto, não é apenas estas características que fazem do MEV uma ferramenta tão importante e tão usada na análise dos materiais. A elevada profundidade de foco (imagem com aparência tridimensional) e a possibilidade de combinar a análise micro estrutural com a micro análise química são fatores que em muito contribuem para o amplo uso desta técnica. A observação e análise de fratura tiveram um grande avanço com o uso do microscópio eletrônico de varredura. (MALISKA, 2011) A autora ainda ressalta que o funcionamento do MEV consiste basicamente da coluna óticoeletrônica (canhão de elétrons e sistema de demagnificação1), conforme pode ser visto na Fig. 2.1, da unidade de varredura, da câmara de amostra, do sistema de detectores e do sistema de visualização da imagem. O canhão de elétrons é

usado para a produção do feixe de elétrons com energia e quantidade suficiente para ser captado pelos detectores. Esse feixe eletrônico é então demagnificado por várias lentes eletromagnéticas, cuja finalidade é produzir um feixe de elétrons focado com um pequeno diâmetro numa determinada região da amostra. Nessa pesquisa, as imagens de microscopia eletrônica de varredura foram obtidas com auxílio do equipamento JSM-6060, da marca Jeol®, no LdSM. As condições analíticas para obtenção de imagens do tipo BSE (backsacttered electron) foram de: 15 KeV para a aceleração do feixe de elétrons incidente na amostra e magnificação máxima da ordem de 4.000 vezes. O equipamento opera com aumentos de até 30.000 vezes. As imagens obtidas ao MEV permitiram avaliar o comparativo entre colheres novas e, as mesmas colheres, porém, com certo período de uso. Objetivando encontrar desgastes nas superfícies dos materiais, realizou-se analises com mesmos níveis de medição. No comparativo da figura 10, pode-se observar a superfície do cabo colher A, nunca antes utilizada, com amostra, da mesma colher A, que possuía aproximadamente dois anos de uso. Evidenciou-se um desgaste na superfície através da mudança de coloração da imagem, que ganha maiores áreas de variações de tons de cinza. Pode-se dizer que as tonalidades de cinza mais claras possivelmente são quantidades de material retirados da superfície do cabo, provavelmente pelo manuseio prolongado do mesmo.

Figura 10. Comparativo de imagens vistas no MEV da superfície do cabo da colher A sem e com, respectivamente o uso prolongado

Nas imagens da figura 11, temos a comparação de amostra do cabo da colher B sem uso e com uso de aproximadamente dois anos. Evidenciam-se diferenças na superfície, principalmente com alterações nos tons de cinza. Porém, a diferenciação entre esses tons se mostra pouco significativas devido à maior resistência do material à degradação.

Figura 11. Comparativo de imagens vistas no MEV da superfície do cabo da colher B se e com o uso prolongado

Comparando as amostras do cabo da colher C, é possível verificar pouca diferenciação entre as imagens. Um dos prováveis fatores para esta constatação se dá em função da pouca exposição ao uso que foi de apenas duas semanas. Contudo, percebe-se, já, o surgimento de nuances de tons de cinzas, evidenciando a perda de material na superfície da amostra.

Figura 12. Comparativo de imagens vistas no MEV da superfície do cabo da colher C sem e com uso prolongado

A partir dessas considerações, observa-se que o material da amostra B é o que apresenta menor degradação na superfície e, portanto, o que possui maior durabilidade. Os desgastes na superfície ocasionados pelo uso prolongado indicam áreas sujeitas a ocorrer acúmulo de sujeira, portanto, esse material seria o mais indicado de ser utilizado, dentre as amostras escolhidas, para o revestimento do cabo de colheres.

4. Considerações Finais Conhecer tipos de analises para avaliar a composição de materiais, sua potencial durabilidade, bem como, questões ergonômicas no que diz respeito aos objetos de uso cotidiano é de grande importância para a projetação de produtos.

O levantamento ergonômico da situação existente deve ser complementado com a análise de materiais componentes do produto. O binômio “ergonomia e materiais” quando considerado concomitantemente auxilia no não comprometimento do produto frente ao usuário. Assim, quando estes procedimentos não são tomados pelo designer o produto final pode apresentar a ergonomia adequada, porém o material, se não bem selecionado, pode acarretar falhas que comprometam o projeto. Podendo também ocorrer a situação inversa, onde o material tenha sido bem especificado mas a ergonomia do produto compromete seu uso prático. O presente trabalho possibilitou o conhecimento do funcionamento de equipamentos como FT-IR e MEV, principalmente no reconhecimento de seus resultados. Além disso, a avaliação ergonômica, feita através de comparativos dos tamanhos das amostras, permite-nos pensar nas condições dos talheres usados por crianças com deficiências e nas limitações que as não adequações destes instrumentos impõem ao uso. Em razão da carência de produtos de uso na vida diária destes indivíduos que estejam adequados, percebe-se que tal pesquisa, será, ainda ser retomada, com o aprofundamento e utilização de outros testes mais detalhados. Ressalva-se, a importância de que as amostras sejam expostas por um mesmo período de tempo ao uso, pois este foi um fator limitante nesta pesquisa.

5. Referências Bibliográficas BARBOSA, Luiz Cláudio de Almeida. Espectroscopia no Infravermelho: na caracterização de compostos orgânicos. Viçosa: Editora UFV, 2007. BONATTI, F. A. da S. Design para deficientes visuais: proposta de produto que agrega videomagnificação a uma prancha de leitura. 2009. 196f. Tese de Doutorado – Faculdade Arquitetura e Urbanismo, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2009. CAVALCANTI, A.; GALVÃO, C. Adaptação ambiental e doméstica. In: CAVALCANTI, A.; GALVÃO, C. Terapia ocupacional: fundamentação e prática. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007

EXPANSÃO. Laboratório de Tecnologia terapêutica. Disponível em: http://www.expansao.com . Acesso em 28 nov. 2011. IIDA, Itiro. Ergonomia: projeto e produção. [2. ed.] São Paulo, SP: Ed. Edgard Blücher,2005 MALISKA, Ana Maria. Microscópio Eletrônico de Varredura. Laboratório de Caracterização Microestrutural – LCM – UFSC. Disponível em: http://www.materiais.ufsc.br/lcm/webMEV/MEV_Apostila.pdf. Acesso em 28 de novembro de 2011. MARQUES, André Canal. Contribuição ao Estudo da seleção de materiais e elementos de junção baseados no estudo da biônica e do ecodesign contribuição a análise de similares e seleção de materiais e elementos de junção. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais, Porto Alegre, RS, 2007.

SILVA, Lucielem Chequim da. O design de equipamentos de tecnologia assistiva como auxílio no desempenho das atividades de vida diária de idosos e pessoas como deficiência, socialmente institucionalizados. Dissertação (Mestrado) Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Faculdade de Arquitetura. Programa de Pós-Graduação em Design, Porto Alegre, RS, 2011.

Agradecimentos Este trabalho foi realizado com apoio do Laboratório de Seleção de Materiais, LdSM, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, na disponibilização dos equipamentos para a realização dos testes.