Cientistas e engenheiros químicos utilizam o MATLAB e Simulink para obter e processar dados de experimentos, trabalhando com modelos de Big Data e de predição para lidar com estruturas moleculares e suas propriedades através de Machine Learning e Deep learning
Com o MATLAB e Simulink, você pode:
- Simular e ajustar dados de espectroscopia, aplicando diferentes técnicas numéricas e métodos de visualização
- Desenvolver modelos preditivos avançados para prever propriedades moleculares
- Desenvolver novos frameworks teóricos para modelas sistemas químicos complexos e fornecer soluções analíticas
- Ensinar habilidades de programação voltadas para a Química em todos os níveis de ensino
Pesquisadores, professores e engenheiros especializados em Química utilizam o MATLAB e Simulink para realizar simulações avançadas de dinâmica molecular, codificação de dobras de proteínas e classificação precisa de moléculas por grupos funcionais, além de desenvolver redes para antever a composição atômica de moléculas complexas.
Exemplos de uso das soluções MathWorks® na Química
Desenvolvimento de Biocombustíveis com IA e IoT em Ambiente Acadêmico
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Uma inovação no campo da bioenergia, aplicada em ambiente universitário com o apoio das soluções MathWorks®, permite que experimentos de produção de bioetanol sejam transmitidos virtualmente através de tecnologias de Inteligência Artificial e Internet das Coisas (IoT). Além de permitir que os estudantes visualizassem os processos em tempo real, também possibilita a interação, modelagem e análise de dados reais. Essa experiência prática virtual permite uma compreensão mais aprofundada da matéria e cria uma conexão mais forte entre os alunos e os experimentos reais.
O MATLAB e o Simulink permitem:
- Monitorar Experimentos em Tempo Real: Monitore experimentos de bioetanol remotamente por meio de uma interface online, permitindo que os alunos visualizem a configuração do laboratório e os dados em streaming.
- Otimizar a Produção com Inteligência Artificial: Utilize redes neurais para prever a concentração final de etanol, ajustando a adição de açúcar durante a fermentação e maximizando a produção.
- Automatizar o Monitoramento e Controle: Conecte sensores a controladores lógicos programáveis e microcontroladores para acompanhar variáveis, como temperatura e densidade. Agregue dados em um servidor e visualize em plataformas analíticas de IoT.
- Facilitar o Acesso e Análise de Dados: Importe e analise dados facilmente em uma plataforma de programação, aproveitando a visualização avançada e ferramentas de análise.
- Desenvolver Modelos Computacionais: Oriente os alunos a construírem modelos computacionais, reproduzindo dados reais e compreendendo as complexidades dos sistemas industriais.
- Escalar e Compartilhar Experimentos: Tenha o potencial de escalar laboratórios remotos para dezenas de alunos e compartilhe dados entre universidades, incentivando a colaboração e maximizando recursos e resultados.
Criando Oxigênio em Meio à Atmosfera de Marte
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O rover Perseverance da NASA está equipado com o MOXIE, um dispositivo projetado para extrair oxigênio da atmosfera marciana. Esse experimento é vital para futuras missões humanas a Marte, pois poderia permitir a produção local de oxigênio para respiração e combustível. No desenvolvimento e teste do MOXIE, ferramentas como MATLAB e Simulink foram utilizadas para modelagem, simulação e análise, otimizando o desempenho do dispositivo e garantindo sua eficiência no ambiente desafiador de Marte.
O MATLAB e o Simulink permitem:
- Otimizar o Processo de Modelagem e Simulação: Utilize o Simulink para criar um modelo detalhado que abranja circuitos elétricos, química, dinâmica de fluidos, controles e sensores. Aproveite a capacidade de visualização gráfica para entender e prever o comportamento dos seus dispositivos em diversas condições.
- Desenvolver um Digital Twin Eficaz: Implemente o conceito de Digital Twin (uma cópia digital realista de um equipamento físico) em seus projetos. Use MATLAB e Simulink para construir e refinar modelos digitais, permitindo testar e validar operações em um ambiente virtual antes da implementação real.
- Realizar Análises e Cálculos Complexos: Empregue o MATLAB para processar dados coletados, calcular eficiências, relações químicas e outras métricas cruciais. Utilize suas poderosas ferramentas analíticas para obter insights profundos dos seus dados.
- Desenvolver Interfaces de Usuário Personalizadas: Use o MATLAB para projetar interfaces de usuário (UIs) intuitivas. Facilite a visualização, controle e interpretação dos dados, proporcionando uma experiência mais fluida para os operadores e stakeholders.
- Aprimorar o Design de Hardware: Implemente algoritmos de otimização com o MATLAB ao projetar seu hardware. Avalie interações complexas entre variáveis e determine a melhor configuração para seu dispositivo, aproveitando a capacidade computacional do software.
- Potencializar Autonomia e Preparar-se para Atualizações: Planeje para o futuro. Use MATLAB e Simulink para desenvolver sistemas mais autônomos e adaptáveis. Antes de aplicar qualquer atualização, teste em simulação, garantindo que as mudanças sejam seguras e eficazes.
