BRPI0610599A2

BRPI0610599A2 - sistemas para o controle e o uso de fluidos e partìculas

Info

Publication number: BRPI0610599A2
Application number: BRPI0610599-8A
Authority: BR
Inventors: John Alvin Eastin; David Vu
Original assignee: Kamterter Ii Llc
Priority date: 2005-04-19
Filing date: 2006-04-18
Publication date: 2010-07-06
Also published as: CN101696276A; CN101683034A; NZ562877A; CN101696276B; CN101822142A; EP1871160A4; MX2007012890A; US20110232177A1; CN101683034B; US20080066663A1; EP2381019A1; NZ589859A; EP2377406A1; US8235258B2; EP1871160A2; US7490563B2; CN101695644A; NZ589861A; CA2605254A1; AU2006236371A1

Abstract

A configuração de uma matéria-prima é controlada pela colocação dela em contato com um primeiro gás que se move contra ela em uma localização com uma área e uma espessura do líquido de matéria-prima que forma gotas ou fibras de um tamanho selecionado. Em uma modalidade, gotas de materiais de insumos agrícolas são formadas para aspersão em campos agrícolas. Em uma outra modalidade, nanofibras de materiais, tal como quitosana ou metais, são formadas. Em uma outra modalidade, sementes são plantadas com gel. Em uma outra modalidade, partículas portando insumos agrícolas desejados com características de liberação modificadas são enviadas.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMASPARA O CONTROLE E O USO DE FLUIDOS E PARTÍCULAS".

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se à formação, à conformação, aocontrole e ao uso de fluidos, fibras e partículas, tais como, por exemplo, àformulação de um pesticida, à conformação dele em gotículas e à distribui-ção de gotículas sobre um campo para o controle de pestes ou à formulaçãode uma quitosana solúvel, à conformação dela em fibras ou tapetes ou fo-lhas e ao uso das fibras, dos tapetes e das folhas, tal como, por exemplo,em aplicações biomédicas.

É sabido conformar e aspergir fluidos e suspensões com siste-mas de aspersão. Em algumas aplicações, os fluidos e as suspensões sãoformados em gotículas ou aerossóis e aspergidos pelos sistemas de asper-são. Em outras aplicações, os fluidos formam fibras, ou pós ou partículas.

Um uso desses sistemas de aspersão é aplicar insumos agríco-las em campos agrícolas. Comumente, os sistemas de aspersão incluemveículos que portam insumos agrícolas e um equipamento de aspersão queaplicam a partir do veículo através de acessórios suportados por lanças noveículo. O equipamento de aspersão pode incluir bombas para ar e para osinsumos agrícolas.

Em um tipo de-sistema de aspersão da técnica anterior para esteuso, os veículos usados para a aspersão dos campos agrícolas portamgrandes volumes de ingredientes ativos diluídos, porque é difícil aspergirformas mais concentradas do ingrediente ativo, e podem ser equipados comuma fonte de alta pressão de ar e/ou fluido requerendo uma ou mais bombasrelativamente grandes para a aspersão do líquido contendo o ingredienteativo, porque o ar à alta pressão e/ou uma pressão de líquido é necessáriopara a formação da aspersão desejada e um grande volume de líquido con-tendo o ingrediente ativo deve ser bombeado. Em alguns desses sistemas,acessórios ou bocais são relativamente altos acima do alvo para a aspersão,para permitir que o cone de fluido proveja uma área adequada de coberturacom a aspersão. Usualmente, o ângulo de cone é determinado pelo bocal etem um ângulo limitado. Uma razão para a diluição do ingrediente ativo éporque um equipamento de aspersão existente usado em agricultura nãopode aspergir material viscoso com as gotas de tamanho desejado e umadistribuição de gota e um equipamento de volume baixo acurado não estáeconomicamente disponível.

Os sistemas de aspersão da técnica anterior têm várias desvan-tagens, tais como, por exemplo: (1) eles requerem que veículos transportan-do os insumos agrícolas transportem pesos maiores do que o desejável deinsumos agrícolas com o veículo de água associado; (2) eles requerem oreabastecimento do suprimento de insumos agrícolas transportados pelosveículos de aspersão periodicamente, desse modo aumentando o tempo e adespesa de aspersão; (3) eles não podem ser usados para a aplicação dealguns micróbios benéficos, porque os micróbios são exterminados pela altapressão usada nas técnicas da arte anterior para a aplicação de insumosagrícolas; (4) os insumos agrícolas de baixa viscosidade se dispersamquando aspergidos; (5) alguns dos veículos usados para diluição, tal comoágua, têm alta tensão superficial e formam bolhas no contato, ao invés de seespalharem sobre uma folha; (6) as gotas aspergidas de baixa viscosidadetendem a se romper, por causa de uma resistência a cisalhamento baixa,desse modo formando gotas menores que estão sujeitas a uma dispersãoaumentada; (7) alguns dos veículos usados para diluição, tal como água;têm um teor mineral imprevisível e variações de pH; (8) o ângulo do cone defluido aspergido a partir dos bocais é pequeno, desse modo requerendo queo bocal seja posicionado a uma elevação alta acima do alvo de aspersãopara a obtenção da cobertura adequada, mas a alta elevação aumenta adispersão; (9) o uso de alguns veículos para diluição, em algumas circuns-tâncias, causa uma precipitação de ingredientes ativos; (10) os sistemas datécnica anterior não podem aspergir efetivamente algumas partículas, taiscomo partículas que tenham ingredientes ativos absorvidos nelas que devemser liberados em um tempo posterior e/ou em uma condição ambiental oupor um intervalo cronometrado; (11) o ângulo pelo qual a aspersão é libera-da por bocais hidráulicos é menos flexível em bocais da técnica anterior, re-sultando em limitações de cobertura alvo; (12) os bocais de atomização hi-dráulica de alta pressão convencionais usados resultam em um desgaste debocal excessivo e conseqüentes variações na taxa de distribuição e mudan-ças freqüências de bocais; e (13) a velocidade de veículo aspersor é limitadapela pressão, porque pressões mais altas são requeridas para taxas altas deaplicação e há limitações de pressão nos componentes do sistema.

Aparelhos de aspersão são conhecidos para a aspersão de ma-teriais viscosos. Este tipo de aparelho de aspersão geralmente não foi adap-tado para uso na aspersão de insumos agrícolas. Mais ainda, o aparelho deaspersão conhecido para aspersão de materiais viscosos não é prontamenteajustável para gotículas ou partículas de tamanho diferente ou viscosidadedas gotículas e não é equipado com um mecanismo conveniente para o a-juste de tamanho de gota ou padrão ou viscosidade das gotas no campo,conforme apropriado e, assim, reduzir a dispersão pelo ajuste convenientede tamanho de gota e viscosidade de acordo com circunstâncias, tais comovelocidade de vento, distância de acessório de aspersão do alvo de asper-são, ou velocidade, tal como, por exemplo, por um veículo em terra ou avião.

É conhecido a partir da Patente U.S. N2 6.589.579 B2 formarpequenas partículas pelo escoamento de um líquido endurecível através depequenas agulhas. As agulhas são montadas próximas de uma abertura emuma câmara contendo gás pressurizado, de modo que-o líquido endureeívelflua a partir da agulha, enquanto, ao mesmo tempo, um gás pressurizado fluiatravés da abertura na câmara paralelo ao líquido fluindo a partir da agulha.

Isto resulta no líquido ser formado em microjatos finos, tornando-se instávele rompendo em partículas pequenas. Este processo é usado para a forma-ção de alimentos encapsulados e similares e para a formação de pequenasesferas ocas. Esta patente não mostra a feitura de nanofibras. O processomostrado nesta patente tem as desvantagens de ser limitado a partículasencapsuladas pequenas e produção de baixo volume.

É conhecido a partir das Patentes U.S. N- 5.520.331; 6.598.802B2; e 6.241.164 B1 formar bolhas e explodir as bolhas para a formação deuma névoa de produto químico para supressão de fogo. É sugerido que oaparelho mostrado poderia ser usado para outras aplicações requerendouma névoa de produto químico, incluindo a aplicação de produtos químicosà flora.

Os aparelhos e processos mostrados nestas patentes têm umadesvantagem pelo fato de eles não serem adaptados para uso com materiaisviscosos nem para o ajuste de tamanho de gota e distribuição de uma ma-neira adequada para a aplicação de muitos insumos agrícolas.

É conhecido a partir da Patente U.S. N- 5.680.993 formar gotasde entradas agrícolas como pressões baixas pelo bombeamento de umacorrente de insumo agrícola a partir do centro de uma corrente de ar namesma direção que o fluxo de ar. Outros jatos de ar são dirigidos na corren-te de insumos agrícolas a partir do lado. Este dispositivo da técnica anteriortem a desvantagem de requerer que o insumo agrícola seja bombeado atra-vés de um conduto estreito sob pressão para a corrente de ar e, assim, élimitado na manipulação de produtos agrícolas viscosos, semi-sólidos e mis-turas de semi-sólidos e partículas.

É conhecido formar nanofibras usando técnicas de eletrofiação.No método da técnica anterior de formação de nanofibras por eletrofiação,fluidos são estirados em ligamentos de fluido de diâmetro pequeno ou colu-nas e secos para a formação das fibras. As técnicas anteriores para a for-mação de nanofibras têm desvantagens pelo fato de Trão serem adequadaspara a formação de nanofibras de alguns materiais, por causa de limitaçõesde condutividade, constante dielétrica e tensão superficial. O potencial elétri-co para o estiramento adequado do fluido viscoso é próximo do potencial deruptura do ar e o sistema causa uma descarga de corona, antes de as fibraspoderem ser formadas.

É conhecido usar quitosana como um membro estrutural biode-gradável, particularmente em aplicações médicas. A quitosana é um produtohidrolisado de quitina, que é antifúngico, antialérgico, antitumor e de imunoa-tivação. A quitina é um material que ocorre naturalmente comum formado deglicosamina e unidades de N-acetilglicosamina, e a quitosana é obtida porum processo de hidrólise de quitina. As fibras de quitosana e os tapetes dequitosana são assim formados por eletrofiação de soluções de quitosana.Contudo, as soluções de quitosana convencionais são indesejáveis para ele-trofiação, por causa de sua alta condutividade, viscosidade e tensão superfi-cial. Uma outra dificuldade com a colocação de quitosana na solução é atoxicidade de algumas soluções. Embora a quitosana seja conhecida há mui-to para a formação de géis viscosos em ácidos carboxílicos, tais como ácidoacético, fórmico e ascórbico, bem como em ácidos minerais, ela não é solú-vel em água ou soluções básicas. Além disso, todos os solventes orgânicoscom a exceção notável de uma mistura de 3 para 1 de dimetilformamida etetróxido de dinitrogênio, e alguns solventes contendo flúor, os quais sãodispendiosos e tóxicos e também incapazes de dissolverem a quitosana,independentemente de seu grau de desacetilação (DA).

Também é conhecido a partir da Patente U.S. Ne 6.695.992 B2formar nanofibras pelo direcionamento de um fluxo de ar contra um filme emuma superfície plana. Contudo, com o método descrito na Patente U.S. Ne6.695.992, apenas fibras relativamente curtas foram obtidas e, às vezes, asfibras aderem umas às outras. Quando foram feitas tentativas para se man-terem as fibras separadas por uma força eletrodinâmica, as fibras aderiramumas às outras, ao invés de serem mantidas separadas.

Em certas aplicações, depósitos de fibra requerem uma orienta-ção específica e hõüve várias técnicas da arte anterior para a indução dessetipo de ordenação estrutural. Tanase et al., Magnetic Trapping and Self-Assembly of Multicomponent Nanowires, "Journal of Applied Physics"; 15 demaio de 2002, v. 91, edição 10, pp. 8549-8551, mostram uma técnica queusa campos magnéticos para o alinhamento de nanofios de níquel em sus-pensão em solução. Na eletrofiação, coletores de bobina tipo de volante a-terrados foram usados para alinhamento de nanofibras de oxido de polietile-no. Este método tem uma desvantagem, especificamente que é impossívelajustar a velocidade de rotação do coletor para garantir que as fibras perma-neçam "contínuas", isto é, sem quebrarem devido a uma não combinaçãoentre a taxa de deposição de fibra e a velocidade angular da bobina.

É conhecido a partir de Chitosan-Coating of Cellulosic MaterialsUsing an Aqueous Chitosan-C02 Solution Sakai et al "Polymer Journal", v.34, n. 3, pp. 144-148 (2002) revestir papel e fibras com quitosana preparada,em parte, pelo borbulhamento de dióxido de carbono através de um gel dequitosana. O gel de quitosana é preparado pela dissolução de quitosana emácido acético a um por cento, colocação da solução em uma solução de hi-dróxido de sódio para a formação de um gel, lavagem do gel com água eborbulhamento de C02 através do gel. O dióxido de carbono foi para disso-lução da quitosana, não para remoção de ácido, e não há sugestão de usode dióxido de carbono para a remoção do ácido.

Sistemas de semeadura com fluido que suprem uma mistura degel e sementes sobre um campo agrícola são conhecidos. Um aparelho desemeadura da técnica anterior usa bombas propulsoras ou bombas peristál-ticas ou similares para a extrusão de uma mistura de gel e sementes. Assementes são germinadas antes do plantio. Esses processos são mostradosna patente do Reino Unido 1.045.732 e na Patente U.S. Ne 4.224.882. Estesaparelhos têm uma tendência a distribuírem sementes com um espaçamentoirregular e mal controlado entre as sementes e sob algumas circunstânciasdanificam as sementes. Mais ainda, eles são propensos a um tamponamen-to a partir da acumulação de sementes em tubos usados no aparelho.

É sabido que uma relação de diâmetro de tubo de envio internopara diâmetro de semente de pelo menos 3 para 1 é desejável para o enviode misturas de semente e gel para uma fileira de semeadora. Mais ainda,quando do movimento das misturas de semente e gel fluido em um tubo, assementes são propelidas muito mais rapidamente na linha de centro do tubodo que nas paredes laterais, como uma função de condições de fluxo lami-nar, as quais existem para géis tendo uma viscosidade que coloca em sus-pensão as sementes. Devido ao fato de a relação de tubo - semente deverser tão grande, um fluxo adequado para semeadura com fluido de grandessementes requer quantidades desmesuradas de fluido e bombas muitograndes para se fazer com que as sementes sejam enviadas. As exigênciaspara tamanho de bomba e quantidades de fluido aumentam exponencial-mente, conforme o diâmetro de semente aumentar linearmente para os sis-temas atualmente em uso.

Também foi mostrado que com sistemas de bomba peristálticaem densidades de semente em gel, onde a relação de volume de gel paravolume de semente é menor do que em torno de quatro, freqüentemente umbloqueio da janela de entrada de bomba por sementes é experimentado. Asmesmas limitações se aplicam a sistemas de pistão ou de deslocamento dear. Os géis continuam a extrudar, enquanto as sementes são empilhadas najanela, conforme a quantidade de semente na mistura aumentar.

Estas desvantagens limitam a flexibilidade das ferragens de se-meadura com fluido atuais para o envio de sementes grandes, para uso dequantidades menores de gel para redução do custo de gel por acre e pararedução do volume de gel que deve ser transportado pelo equipamento deplantio. Ainda, esta limitação de relação tem impacto sobre o uso de concen-trações ótimas de produtos químicos de tratamento ou microorganismos emgéis, enquanto ainda se é capaz de usar quantidades totais baixas de trata-mento por acre através do uso, por exemplo, de relações de gel para semen-te de 1 para 1. Assim, a física de distribuição de sementes suspensas emum fluido não newtoniano impõe limitações estritas sobre a utilidade da fer-ragem de semeadura com fluido comercial atual.

As tentativas de redução deste problema se basearam em algu--mas circunstâncias em detectores de semente, e contadores oü -íemporiza-dores que tentam controlar a taxa de distribuição de sementes de acordocom a taxa de curso de um trator. Uma abordagem como essa é mostradana Patente U.S. N9 3.855.953. Esta abordagem não resolveu inteiramente oproblema de uma maneira satisfatória.

Também é conhecido usar mecanismos do tipo de parafuso querecebem e capturam sementes levadas por um fluido, tal como ar ou água eemitem as sementes uma a uma. Um aparelho como esse é mostrado naPatente U.S. N5 2.737.314 de Anderson. Este aparelho tem uma desvanta-gem de danificar sementes e ser relativamente complicado e não confiável.

Verrumas são conhecidas para o transporte de matéria de umlugar para o outro, mas tais verrumas não foram adaptadas de forma bem-sucedida, até agora, para aparelhos de semeadura com fluido. Algumasdessas verrumas utilizavam uma corrente de ar em um ângulo com o fluxode material para ruptura de comprimentos controlados do material, e um a-parelho como esse é mostrado na Patente U.S. Ne 3.846.529. Contudo, estapatente não mostra qualquer método de semeadura com fluido.

As verrumas usadas na técnica anterior não são projetadas deuma maneira adequada para a separação de sementes, para se evitar umtamponamento dos condutos transportando as sementes e gel para o bocala partir do qual eles são expelidos no terreno, nem mantêm um espaçamen-to entre sementes enquanto são movidas ao longo da verruma.

Também é conhecido usar abridores e pedais de plantio para apreparação de um sulco no qual se depositam sementes. Os pedais de plan-tio da técnica anterior têm uma desvantagem quando usados para semeadu-ra com fluido pelo fato de haver um espaço insuficiente para se permitir umdepósito acurado de gel e sementes em uma localização protegida pelo pe-dal. Em algumas semeadoras da técnica anterior, aditivos, tais como estimu-lantes de crescimento, fungicidas, herbicidas e/ou microorganismos benéfi-cos são depositados separadamente das sementes ou revestidos sobre assementes ou depositados em materiais veículos. O aparelho da técnica ante-rior para a aplicação de aditivos geralmente deposita grânulos. Estes apare-lhos têm uma desvantagem pelo fato de eles desperdiçarem aditivos dispen-diosos pela aplicação deles de forma não uniforme em localizações em queeles não são necessários. Tentativas de inocular sementes com outros mi-croorganismos benéficos além de Rizóbios não foram tão bem-sucedidasquanto desejado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Assim sendo, é um objetivo da invenção prover um novo apare-lho para manipulação de materiais viscosos.

É um objetivo adicional da invenção prover um novo aparelhopara a aspersão de materiais viscosos.

É ainda um objetivo adicional da invenção prover um novo mé-todo de aplicação a um largo número de porções discretas de material paraaparecerem com maior eficiência.

É ainda um objetivo adicional da invenção prover um novo mé-todo e um aparelho para a encapsulação de materiais.

É ainda um objetivo adicional da invenção prover um novo mé-todo e um aparelho para a aplicação de insumos agrícolas.

É ainda um objetivo adicional da invenção prover um novo mé-todo de aspersão de insumos agrícolas usando-se pressões baixas.

É ainda um objetivo adicional da invenção prover um novo mé-todo e um aparelho para a aplicação de insumos agrícolas em pressões baixas.

É ainda um objetivo adicional da invenção distribuir uma asper-são de insumos agrícolas com ar à baixa pressão.

É ainda um objetivo adicional da invenção prover um novo mé-todo e um aparelho para a aplicação de insumos agrícolas de alta concen-tração e baixo volume.

É ainda um objetivo adicional da invenção prover um novo mé-todo de controle da dispersão de aspersões.

É ainda um objetivo adicional da invenção prover um controlepreciso de taxa de fluxo com pressões baixas.

É ainda um objetivo adicional da invenção prover um novo mé-todo de encapsulação de produtos.

É ainda um objetivo adicional da invenção prover um novo mé-todo e um aparelho para a formação de fibras.

É ainda um objetivo adicional da invenção prover um novo mé-todo e um aparelho para a solubilização de quitosana.

É ainda um objetivo adicional da invenção prover um novo mé-todo e um aparelho para a formação de um tecido biodegradável com ade-são de célula suficiente a ser implantado em animais.

É ainda um objetivo adicional da invenção prover um novo mé-todo de feitura de tapetes de quitosana sem sal, gaze, partículas e/ou fibras;

É ainda um objetivo adicional da invenção prover novos apare-lhos e métodos para plantio.É ainda um objetivo adicional da invenção prover um novo me-canismo para semeadura com fluido de sementes, enquanto são mantidasapropriadamente espaçadas e não danificadas.

É ainda um objetivo adicional da invenção prover um novo sis-tema para aplicação de produtos químicos em campos para resultados agrí-colas benéficos.

É ainda um objetivo adicional da invenção prover uma nova se-meadora.

É ainda um objetivo adicional da invenção prover um novo mé-todo e um aparelho para o plantio de sementes inoculadas com organismosbenéficos.

É ainda um objetivo adicional da invenção prover um novo mé-todo e um aparelho para o plantio de sementes em conjunto com produtosquímicos benéficos e microorganismos, sem danos aos microorganismoscom uma pressão alta.

De acordo com os objetivos acima e adicionais da invenção,uma matéria-prima é movida para a saída de um acessório. Pelo menos umoutro material, o qual é um fluido, referido aqui como um fluido de energiacinética porque imprime energia à matéria-prima, tem um impacto sobre amatéria-prima^ O fluido de energia cinética conforma a matéria-prima emuma forma que- depende de qualquer uma de várias variáveis. As variáveissão características físicas e de energia da matéria-prima, do fluido de ener-gia cinética e da saída de acessório. Estas variáveis causam a formação degotas, névoa, vapor, fibras ou partículas sólidas, dependendo de seus valo-res. A matéria-prima pode ser um insumo agrícola, tal como um pesticida,um fertilizante, líquido, gel, microorganismos, sementes, agentes de condi-cionamento de feno, aditivos de semente, um sólido com propriedades es-peciais, tais como quitosana ou combinações destes, e pode ser aspergidaou usada para uma semeadura com fluido ou formada e coletada como fi-bras para usos agrícolas, industriais, médicos ou outros.

O fluido de energia cinética usualmente é um gás, tal como ar.Na modalidade preferida, as gotas com uma distribuição de tamanho relati-vãmente prescrito são formadas ao se forçar o fluido de energia cinética auma pressão baixa contra uma parede de matéria-prima tendo uma alturaprescrita e espessura com o fluido de energia cinética mantendo a velocida-de prescrita com respeito à velocidade da matéria-prima. Por exemplo, parase aumentar a taxa volumétrica e manter o tamanho das gotas constante, avelocidade de bombeamento da matéria-prima é aumentada em conjuntocom um aumento no comprimento da saída ou um aumento da velocidadedo fluido de energia cinética. A taxa volumétrica de formação de gotas é va-riada pela variação de pelo menos um dentre o comprimento da parede e avelocidade do fluido sendo transferido para a abertura de saída. O ângulo demovimento das gotas é variado pela variação do formato, tal como uma cur-vatura da parede e a direção de movimento da matéria-prima.

As características relevantes da matéria-prima, do fluido de e-nergia cinética e da saída de acessório incluem: (1) as características físicasda matéria-prima e do fluido de energia cinética; (2) as características deenergia da matéria-prima, do fluido de energia cinética e da saída ou dassaídas de acessório; (3) a geometria da saída ou das saídas de acessório ea relação entre a saída para a matéria-prima e o fluido de energia cinética;(4) as dimensões da saída de material fluido e da saída ou das saídas deenergia cinética; (5) a atração molecular entre a matéria-prima, a saída deacessório de matéria-prima, o fluido de energia cinética e a saída de acessó-rio de energia cinética.

As características físicas das matérias-primas e dos fluidos deenergia cinética são sua densidade, viscosidade, densidade de tensão su-perficial, condutividade e pressão de vapor. As características de energiadas matérias-primas e dos fluidos de energia cinética são sua temperatura esua densidade de energia. Por densidade de energia aqui se quer dizer ataxa na qual a matéria-prima é bombeada para a saída de acessório, a velo-cidade e a pressão na qual o fluido de energia cinética ou uma outra fonte deenergia contata a matéria-prima e a energia externa que pode ser aplicada,tais como forças piezoelétricas, ultra-sônicas, eletrodinamicas ou forças decampo elétrico. Ela inclui a entalpia da matéria-prima e de fluidos de energiacinética e uma energia que pode ser impressa por outras fontes, tal como,por exemplo, a aplicação de carga à matéria-prima de saída ou uma vibra-ção da matéria-prima.

A geometria da saída ou das saídas de acessório inclui seu for-mato, tal como ser uma fenda alongada que extruda uma folha de matéria-prima ou um fluido de energia cinética ou uma fenda circular ou de formatoespecial que extruda uma coluna ou qualquer outro formato geométrico emparticular. As dimensões serão refletidas pelo formato, mas também tama-nhos, tais como a largura do percurso sendo varrido pelo fluido de energiacinética, o comprimento do percurso, a rugosidade do percurso, a viscosida-de de fluido, a tensão superficial, a espessura da matéria-prima e o ângulono qual o fluido de energia cinética impacta a matéria-prima.

Em um aspecto significativo desta invenção, tamanho de gotícu-la e distribuições de tamanho de insumos agrícolas aspergidos em camposagrícolas são controlados. Por exemplo, os produtos agrícolas viscosos que,na prática da técnica anterior, seriam diluídos de modo que não fossem maisviscosos e então aspergidos, ao invés disso, podem ser aspergidos em suaforma viscosa com um tamanho de gota que maximizará a utilidade das go-tículas. Certos pesticidas, por exemplo, que nas técnicas da arte anterior sãodiluídos e aspergidos a um alto custo, por causa do peso alto de água quedeve ser transportado por veículos de aspersão e da necessidade de rea-bastecimento constante do suprimento nos veículos de aspersão, podem seraspergidos em uma forma mais concentrada usando-se o equipamento e osprocessos desta invenção, a um custo muito mais baixo. Mais ainda, as gotí-cuias formadas pelo equipamento da técnica anterior freqüentemente sãotransportadas pelo vento e se tornam um problema ambiental. Contudo, como método e o aparelho desta invenção, o problema de dispersão e o volumede veículo são reduzidos.

Um outro aspecto significativo da invenção é a formação de fi-bras e pós, particularmente nanofibras e tapetes deles ou membranas finasformadas de fibras e pós tendo diâmetros na faixa do nanômetro. Um aces-sório tendo aberturas de dimensão pequena, tais como agulhas ou fendaspara suprimento de matéria-prima para uma área de trabalho, onde é impac-tado por uma força de distensão pode gerar fibras finas de muitos materiaisque, de outra forma, seriam difíceis de formar em fibras estreitas. A força dedistensão é suprida por uma de várias técnicas, tais como: (1) por dois flui-dos de energia cinética, tendo velocidades diferentes e impactando porçõesdiferentes da matéria-prima; (2) pela aceleração das matérias-primas; e (3)por forças elétricas. Em algumas faixas de fluido de energia cinética, pós dosmesmos materiais podem ser formados.

Um material que é formado em fibras, ou tapetes de membranasfinas ou pós é a quitosana. A quitosana é um material biodegradável o qual,se formado em tapetes e fibras contendo materiais hidrofílicos e hidrofóbicosde certas composições preferidas, é desejável para implantação duranteprocedimentos médicos. A eletrofiação é uma técnica comumente usadapara a obtenção de nanofibras, mas esta técnica é difícil de usar e escalonarcom certos materiais incluindo uma solução de quitosana convencional ecertos outros materiais, devido a propriedades físicas, tais como tensão su-perficial e condutividade e viscosidade. Contudo, foi descoberto que a quito-sana pode ser solubilizada com uma solução ácida e resultar em uma com-posição solúvel superior para uso em eletrofiação ou resultar na formaçãoeconômica de pós. Mais ainda, uma eletrofiação usando as técnicas de for-mulação desta invenção pode resultar err. nanofibras longas que são superi-ores ao que tem sido obtenível no passado e pode ser usada para a forma-ção de tapetes que são desejáveis para finalidades médicas. Um uso de pósé na encapsulação de líquidos para liberação posterior ou encapsulação deoutros itens, tais como sementes, para aumento do tamanho da combinaçãoitem - revestimento ou item - tamanho ou para melhoria da identificação oudetecção dos itens, tal como com cor ou com fluorescencia ou para proteçãodos itens.

Para o plantio das sementes, elas são misturadas com um gel,cujo gel pode incluir aditivos ou aditivos podem ser adicionados após as se-mentes e o gel serem misturados. Os aditivos também podem ser supridos apartir de uma fonte separada de gel para a valeta de semente. O gel está emuma relação de não mais do que três partes em volume de gel para umaparte em volume de semente, embora a relação exata difira de semente parasemente. É suficientemente viscoso para suportar as sementes e deve teruma viscosidade de pelo menos 180 cP. Quando um gel puro é usado, aviscosidade do gel deve ser alta o bastante para manter sementes por pelomenos dez minutos em suspensão, sem caírem mais do que 15,24 cm (6"),mas não viscoso para que as sementes não possam ser facilmente mistura-das por todo o gel e serem espaçadas de forma relativamente uniforme u-mas das outras, nem tão viscoso para que não possa ser facilmente movidopara a distribuição dele e das sementes. A capacidade de misturar aleatori-amente e suportar sementes é melhorada pela inclusão de partículas sóli-das.

Neste processo, um vaso de armazenamento se comunica comum acessório através de um mecanismo de transferência de semi-sólido, talcomo uma verruma. O vaso de armazenamento contém semi-sólidos, líqui-dos viscosos, géis ou pós, a partir deste ponto referidos como "materiais desuspensão de semente", nos quais as sementes são postas em suspensãoou mantidas espaçadas umas das outras por um período de tempo suficientepara uma semeadura com fluido. Há material de densidade alta suficienteincluindo partículas nos materiais de suspensão de semente para o exercíciode uma força sobre partículas sólidas, tais como sementes, e para movê-lascom os materiais de suspensão de semente, ao invés de se fazer com queos materiais de suspensão de semente fluam em torno da semente, quandouma força for aplicada. Esta combinação permite que sementes que sejamdistribuídas aleatoriamente nos materiais de suspensão de semente sejammovidas por uma verruma e dispersa eventualmente de forma aleatória atra-vés do acessório. Materiais, contendo partículas ou não que tenham as ca-racterísticas descritas neste parágrafo, são referidos como "materiais prepa-rados de semeadura com fluido".

O acessório pode ser adaptado para a aspersão de materiais desuspensão de semente e pequenas sementes ou para a aplicação de um gele de sementes maiores a um rego ou superfície preparada para a difusão deaplicação de semente. A semente e os materiais de suspensão de sementetambém podem ser removidos na extremidade da verruma por uma lâminade semente, a qual pode ser uma explosão de ar ou um membro sólido queraspa o material em um cavado. Neste processo, o material de suspensãode semente pode ser um material de densidade suficiente, de modo que assementes sejam extremamente lentas na deposição. As sementes devemser suportadas sem deposição mais de dez por cento e, preferencialmente,menos de cinco por cento no período de tempo entre a mistura das semen-tes no meio e o plantio. Normalmente, este tempo será menor do que umperíodo de 24 horas, uma vez que comumente o fazendeiro misturará assementes e o meio no mesmo período de tempo de 24 horas, conforme eleplantar.

Neste relatório descritivo, "materiais preparados de semeaduracom fluido" significa um material de suspensão para semente ou outro insu-mo agrícola, cujo material de suspensão é um semi-sólido, um líquido visco-so, géis ou pó ou uma combinação destes, a partir deste ponto referido co-mo "materiais de suspensão de semente", nos quais sementes ou outrosinsumos agrícolas são postos em suspensão ou mantidos espaçados unsdos outros por um período de tempo suficiente para uma semeadura comfluido, os quais, ao invés disso, fazem com que os materiais de suspensãode semente fluam em -terno das sementes ou de um outro insumo agrícola,quando uma força for aplicada. Os materiais preparados de semeadura comfluido de acordo com esta definição permitem que sementes que sejam dis-tribuídas aleatoriamente nos materiais de suspensão de semente sejam mo-vidas por uma verruma e eventualmente dispersas aleatoriamente atravésdo acessório. Materiais, contendo partículas ou não que tenham as caracte-rísticas descritas neste parágrafo, são referidos como "materiais preparadosde semeadura com fluido".

Para a obtenção da mistura adequada, as sementes devem teruma força aplicada diretamente a elas. Isto pode ser realizado pela misturano meio de uma quantidade suficiente de partículas sólidas e semi-sólidas,de modo que haja um contato através das partículas sólidas e as superfíciesmóveis aplicando uma força para mistura. Em uma modalidade, esta misturaé movida por uma verruma para um rego para plantio e seções dela, con-forme apropriado para o número de sementes, são removidas da extremida-de da verruma para o rego. Isto pode ser feito com uma semeadora subs-tancialmente convencional. A verruma é sincronizada normalmente com avelocidade da semeadora, a qual pode ser recebida a partir da velocidade deroda ou de qualquer outro sinal de área proporcional. A verruma tem ângulosde passo no parafuso graduados a partir de ângulos baixos na entrada, parafacilitação da alimentação da mistura de semente e gel com ângulos maisaltos na seção de tubo de envio para se proporcionar uma superfície debombeamento de atrito para movimento da mistura de gel e semente. Comesta configuração, o parafuso: (1) prove uma força motora de superfície decisalhamento para envio da mistura de semente e fluido; (2) prove uma pa-rede de tubo de envio em movimento para desalojamento de quaisquer pi-lhas de semente; e (3) torna singulares sementes na janela de saída de en-vio.

Em uma modalidade, a mistura de gel e semente é posta emuma tremonha, a qual se comunica em seu fundo com a verruma. A verru-ma: (1) tem ranhuras entre roscas suficientemente largas para envolverempelo menos duas sementes na matriz; (2) tem bordas de fuga nas roscas daverruma curvadas para a provisão de uma força de placa- de cisalí-.arr.entopara movimento das sementes com a verruma, sem se fazer com que assementes sejam removidas da mistura de fluido de suspensão viscoelástico;e (3) entre 7,62 cm (3") e 45,72 cm (18") de comprimento. A verruma gira auma velocidade suficiente para fazer com que as superfícies de cisalhamen-to do mecanismo de verruma enviem partículas de semente para a janela dedistribuição de semente na taxa desejada para o plantio. As característicasviscoelásticas e a capacidade de suspensão do meio de suspensão de se-mente são projetadas para o movimento das sementes e do fluido de sus-pensão através do sistema com mudanças muito pequenas na sua relação.

Na extremidade da verruma, há uma porção tubular na qual acombinação de semente - gel é inserida, com a porção tubular sendo vibra-da, quando necessário, por um vibrador externo com intensidade de forçamáxima suficiente ou aceleração máxima e amplitude de distância para ma-nutenção das sementes em suspensão, conforme elas forem forçadas paraa ponta. Um mecanismo de corte, tal como um fluxo de ar, remove as se-mentes da ponta, fazendo com que elas sejam deixadas cair em um regopreparado pela semeadora. O ar deve ser dirigido para o terreno e não sedesviar em 45 graus de uma perpendicular com o terreno em um plano per-pendicular à direção do rego e 75 graus em um plano alinhado com a dire-ção do rego. A faixa de ângulos na direção do rego e perpendicular à direçãodo rego depende da distância a partir do terreno da ponta.

A extensão em acres sendo utilizada pode ser medida por umsistema de posicionamento global convencional para fins de monitoração daquantidade de semente sendo dispersa e, sob algumas circunstâncias, parafins de contabilidade, tal como tributação ou similar. Neste relatório descriti-vo, um meio contínuo fluídico capaz de por em suspensão sementes e demover as sementes com o meio contínuo, enquanto as sementes permane-cem distribuídas aleatoriamente será denominado um "meio de suporte desemente".

Em uma modalidade, o material de suspensão de semente éfavorável a e incorpora microorganismos e produtos químicos benéficos paraas sementes que são solubilizadas ou estão em~suspensão. Os insumosbenéficos podem ser produtos químicos ou microorganismos benéficos osquais podem ser inoculados na superfície de semente ou sustentados pelomeio de suporte de semente e micróbio apropriado. Muitos dos materiaismais adequados para inoculação de sementes com produtos químicos e mi-croorganismos benéficos são materiais semi-sólidos e umectantes viscososque podem ser supridos com as sementes apropriadas com um acessório,de acordo com esta invenção.

A semeadora pode ser convencional e incluir abridores conven-cionais, mas, devido ao fato de mais espaço ser necessário para a acomo-dação do sistema de envio de gel do que muitos sistemas convencionaiscom tubos de envio de semente, um pedal de plantio é usado tendo umaporção de blindagem para o tipo, o tamanho e a taxa de semente sendo en-viada, de modo a receber um tubo de envio de gel e um separador de se-mente em proximidade apertada o bastante com a valeta de semente, parase evitar o bloqueio de bocais pelo solo da preparação de valeta, ou movi-mento da semente e do gel de sua posição apropriada pelo vento ou pelomovimento do sistema de plantio.

Em uma modalidade, um segundo sistema de envio de gel emseparado é usado adjacente ao sistema de semente e gel para o envio deum gel com aditivos para a valeta de semente. Mais ainda, um sistema deenvio de gel como esse pode ser usado para a aplicação de produtos quími-cos a campos separadamente do plantio. O espaçamento das sementes decada outra em uma fileira pode ser controlado pela parada intermitente dofluxo de ar das sementes em uma modalidade. Isto pode ser feito pela inter-rupção temporária do fluxo de ar, tal como o soprador ou pelo bloqueio dobocal de ar.

A partir do sumário acima da invenção, pode ser compreendidoque o método de aspersão e o aparelho desta invenção têm várias vanta-gens, tais como, por exemplo: (1) veículos e aeronaves usados para aplica-ção de insumos agrícolas a campos não precisam portar uma carga tão pe-sada de insumos agrícolas, por exemplo, eles podem transportar os mesmosingredientes ativos que os insumos agrícolas da técnica anterior com umaredução na água de tanto quanto 90 por cento; (2) eles reduzem ou elimi-nam a exigência de adição periódica de veículos de água a insumos agríco-las, desse modo reduzindo o tempo e a despesa de aspersão; (3) eles per-mitem a aplicação de alguns micróbios benéficos com sementes, porque osinsumos agrícolas contendo micróbios podem ser aplicados a pressões bai-xas o bastante para se evitar o extermínio dos micróbios e em fluidos umec-tantes viscosos que facilitam uma infecção com micróbio benéfico; (4) a altaviscosidade, o tamanho de gota relativamente grande e a distribuição de ta-manho estreita dos insumos agrícolas reduzem a dispersão, quando asper-gidos; (5) é possível evitar a diluição de insumos agrícolas com veículos, talcomo água, que têm alta tensão superficial e formam gotas grandes no con-tato, ao invés de se espalharem tal como sobre uma folha; (6) a viscosidadee a resistência ao cisalhamento de gotas de insumos agrícolas podem servariadas para a mudança das características de aspersão, tais como distri-buição de gota de tamanho de gota e quantidade de dispersão; (7) não énecessário adicionar veículos usados para diluição, tal como água, que te-nham um teor de minerais imprevisível e variações de pH; (8) a tendência deos ingredientes ativos se precipitarem com o tempo por causa da adição deveículos é reduzida; (9) em modalidades particulares, o tamanho de gotículade partícula portando ingredientes ativos e a química de veículo de formula-ção podem ser regulados e desse modo prover melhor penetração em umhospedeiro; (10) devido ao fato de baixas pressões serem usadas, as man-gueiras duram mais e é possível aspergir a taxas volumétricas mais altassem se exceder à capacidade de pressão do sistema; e (11) a taxa de fluxopode ser precisamente controlada, porque baixas pressões são usadas.

Pode ser adicionalmente compreendido a partir da descriçãoacima que a semeadora de acordo com esta invenção tem várias vantagens,tal como (1) ela pode prover uma semeadura com fluido efetiva com umaseparação adequada de sementes; (2) ela pode prover o plantio de semen-tes com características de inoculação de micróbio benéfico superiores; (3)ela pode combinar um plantio efetivo com aditivos de produto químico e mi-crobianos benéficas;. (4) ela provêboa separação de sementes sendo plan-tadas sem mistura repetida do fluido e das sementes; (5) há menos danos àssementes por causa de uma preparação controlada na presença de ar euma absorção de água controlada; (6) ela não requer o transporte de quanti-dades desmesuradas de gel; (7) ela é econômica no uso de gel por acre; (8)há menos danos às sementes na operação de plantio; (9) as sementes po-dem ser controladas quanto ao espaçamento de uma maneira superior àsemeadura da técnica anterior; (10) há um bom controle por uniformidade nomomento de emergência das plantas das sementes; e (11) ela economica-mente facilita a adição de um aditivo de proteção de semente.

Também pode ser compreendido a partir do sumário da inven-ção que o método, as formulações e o aparelho para a formação de fibras oupartículas de acordo com esta invenção têm várias vantagens, tais como: (1)fibras mais longas podem ser formadas; (2) fibras de quitosana, tapetes, fo-lhas e pós podem ser formados mais economicamente e melhores; (3) fibraspodem ser formadas sem eletrofiação; e (4) fibras e pós de tamanho do mí-cron, de tamanho do submícron e de tamanho nano podem ser formadosmais eficientemente e mais rapidamente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é um fluxograma de um método para formação degotas, fibras, névoas e/ou vapor de acordo com uma modalidade da invenção;

a Figura 2 é um desenho em perspectiva esquemático simplifi-cado ilustrando um sistema de aspersão de acordo com uma modalidade dainvenção;

a Figura 3 é um desenho em perspectiva simplificado de umamodalidade de um acessório de geração de fibra usado de acordo com umamodalidade da invenção;

a Figura 4 é uma vista esquemática em perspectiva simplificadailustrando ainda uma outra modalidade da invenção;

a Figura 5 é uma vista lateral esquemática da modalidade deaparelho de aspersão da Figura 4;

a Figura 6 é uma vista em corte tomada através das linhas 6-6 ~da Figura 5 ilustrando uma possível variação da modalidade das Figura 2 e 4;

a Figura 7 é uma vista em elevação frontal esquemática frag-mentada de uma modalidade da invenção;

a Figura 8 é uma vista esquemática simplificada ainda de umaoutra modalidade da invenção;

a Figura 9 é uma perspectiva de uma modalidade de aparelhode aspersão de acordo com a invenção;

a Figura 10 é uma vista em perspectiva de uma outra modalida-de de aparelho de aspersão de acordo com uma modalidade da invenção;

a Figura 11 é uma vista parcialmente explodida da modalidadeda Figura 10;

a Figura 12 é uma vista em perspectiva parcialmente interrompi-da ainda de uma outra modalidade do aparelho de aspersão de acordo comuma modalidade da invenção;

a Figura 13 é uma vista em perspectiva de uma outra modalida-de de aparelho de aspersão de acordo com uma modalidade da invenção;

a Figura 14 é uma vista em elevação lateral do aparelho de as-persão da Figura 13;

a Figura 15 é uma vista aumentada fragmentada da extremidadedo aparelho de aspersão da Figura 13;

a Figura 16 é uma vista em perspectiva aumentada de uma in-serção usada no aparelho de aspersão da Figura 13;

a Figura 17 é uma vista em perspectiva de uma outra modalida-de de aparelho de aspersão de acordo com a invenção;

a Figura 18 é uma vista em perspectiva explodida da modalidadede aparelho de aspersão da Figura 17;

a Figura 19 é uma vista em perspectiva de uma outra modalida-de de aparelho de aspersão de acordo com a invenção;

a Figura 20 é uma vista em perspectiva explodida da modalidadeda Figura 19;

a Figura 21 é um diagrama de blocos esquemático-de um apare-lho de aspersão de acordo com uma modalidade da invenção;

a Figura 22 é um diagrama de blocos esquemático de uma se-meadora ou de um sistema de envio de partículas em suspensão de acordocom uma modalidade da invenção;

a Figura 23 é um diagrama de blocos esquemático de uma outramodalidade da semeadora de acordo com a invenção;

a Figura 24 é um fluxograma de um processo para plantio deacordo com uma modalidade da invenção;

a Figura 25 é um fluxograma de uma outra modalidade paraplantio de acordo a invenção;

a Figura 26 é um fluxograma de um processo para a formaçãode fibras de acordo com uma modalidade da invenção;

a Figura 27 é um fluxograma de um processo para a formaçãode um líquido ou de um semi-sólido adequado para uso na modalidade daFigura 28;

a Figura 28 é um desenho em perspectiva simplificado de umsistema para a formação de fibras de acordo com uma modalidade da inven-ção;

a Figura 29 é uma vista em perspectiva esquemática simplifica-da de um sistema para a feitura de objetos contendo nanofibras e nanopartí-culas;

a Figura 30 é uma vista em perspectiva simplificada de uma mo-dalidade de acelerador de tambor usado na modalidade da Figura 29;

a Figura 31 é um SEM de membrana de fibra não orientada deacordo com uma modalidade da invenção;

a Figura 32 é um SEM de uma membrana de fibra orientada deacordo com uma modalidade da invenção;

a Figura 33 é um SEM de tapete de fibra não orientada de acor-do com uma modalidade da invenção;

a Figura 34 é um diagrama de blocos de um sistema de plantiode acordo com uma modalidade da invenção;

a Figura 35 é uma vista em perspectiva de um trator e de umasemeadora usáveis de acordo com a invenção;

a Figura 36 é uma vista lateral em elevação fragmentada de umasemeadora de semente vegetal de acordo com uma modalidade da inven-ção;

a Figura 37 é uma vista em elevação lateral fragmentada de umaoutra modalidade de semeadora;

a Figura 38 é uma vista em perspectiva simplificada da modali-dade de semeadora da Figura 37;

a Figura 39 é uma vista em perspectiva de um pedal de plantiode acordo com uma modalidade da invenção;

a Figura 40 é uma segunda vista em perspectiva do pedal deplantio da Figura 39;

a Figura 41 é uma vista em perspectiva de uma outra modalida-de do pedal de plantio de acordo com uma modalidade da invenção, usávelprimariamente com as modalidades das semeadoras da Figura 36;

a Figura 42 é uma vista em perspectiva de uma modalidade deum alimentador de semente pequena ou partícula usável com as semeado-ras das Figura 35 e 36;

a Figura 43 é uma vista em elevação, parcialmente interrompidade uma outra modalidade de alimentador de semente ou de partícula usávelcom as semeadoras das Figura 25 e 26;

a Figura 44 é uma vista de topo do alimentador de semente oude partícula da Figura 45;

a Figura 45 é uma vista em perspectiva fragmentada da semea-dora da Figura 37, do pedal da Figura 41 e do alimentador de semente ou departícula das Figura 42 a 44;

as Figura 46 a 48 são vistas em elevação de modalidades deverruma usáveis em um alimentador de semente ou de partícula, tal comoaquele mostrado nas Figura 42 a 44;

a Figura 49 é uma vista em perspectiva de uma modalidade devibrador usável nos alimentadores de semente ou de partícula das Figura 42a 44;

a Figura 50 é uma vista em perspectiva de um bocal usável noalimentador de semente ou de partícula das Figura 42 a 44;

a Figura 51 é uma vista em elevação de um bocal usável na mo-dalidade da Figura 45;

a Figura 52 é uma vista em elevação de uma outra modalidadede alimentador de semente ou de partícula;

a Figura 53 é uma vista olhando-se a partir do topo de uma outramodalidade de alimentador de semente ou de partícula;

a Figura 54 é uma outra vista em perspectiva do alimentador desemente ou de semente de partícula ou de partícula da Figura 52;

a Figura 55 é uma vista em perspectiva de um aparelho parasuprimento de aditivos para campos;

a Figura 56 é uma vista plana esquemática de um sistema parasuprimento de aditivos químicos para campos; e

a Figura 57 é um diagrama de blocos de um sistema de controlepara uma semeadora ou um aplicador de acordo com uma modalidade dainvenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Na Figura 1, é mostrado um diagrama de blocos de um processo10 para a conformação e a distribuição de fluido e/ou partículas e fibras ououtras partículas sólidas feitas a partir de fluidos de acordo com uma moda-lidade desta invenção, tendo a etapa 12 de regulagem das característicasfísicas e de energia de matéria-prima, fluido de energia cinética e saída deacessório, a etapa 14 de movimento de matéria-prima para uma saída deacessório, a etapa 16 de forçar o fluido de energia cinética contra a matéria-prima em um ângulo predeterminado com ou paralelo à matéria-prima, e aetapa 18 de coleta ou distribuição da névoa conformada, vapor, gotas, fibrasou partículas. Neste relatório descritivo, a palavra "distribuição" deve signifi-car qualquer forma de movimento, coleta, aspersão ou disposição de outraforma dos grupos, padrões ou gotas distribuídas individuais, fibras, partícu-las, vapor ou4névoa. Neste relatório descritivo, "acessório de aspersão" ou"bocal" deve-significar um aparelho adaptado para ser conectado a uma fon-te de matéria-prima e a uma força para fornecer energia para a matéria-prima através do aparelho, o aparelho incluindo uma saída e uma estruturapara controle da saída de matéria-prima a partir da saída do acessório deaspersão.

A etapa 12 de regulagem das características físicas de matéria-prima, fluido de energia cinética e saída de acessório inclui as etapas de: (1)estabelecimento das características físicas de matéria-prima e de um fluidode energia cinética; (2) estabelecimento das características de energia damatéria-prima, do fluido de energia cinética e as passagens através dasquais eles fluirão; (3) estabelecimento da geometria da passagem para amatéria-prima e da passagem ou das passagens para o fluido ou os fluidosde energia cinética e a relação entre as passagens, tais como os ângulos deumas com respeito às outras; (4) as dimensões das passagens; e (5) a atra-ção física e molecular entre as passagens e a matéria-prima e o fluido deenergia cinética. A matéria-prima geralmente será um líquido ou um semi-sólido, mas pode conter sólidos em suspensão. Neste relatório descritivo,matérias-primas, fluídos de energia cinética ou outras fontes de aplicação deenergia e passagens que foram preparadas para a produção de um formatodesejado e uma distribuição são referidos como matérias-primas, fluidos deenergia cinética ou fontes de energia e passagens selecionados de formacompatível.

Em geral, este processo controla a configuração de uma subs-tância ao colocar uma matéria-prima selecionada de forma compatível e pelomenos um primeiro fluido de energia cinética selecionado de forma compatí-vel em movimento em contato um com o outro. Ao se fazer isto, pelo menosuma das pressões do fluido de energia cinética selecionado de forma com-patível, a velocidade do fluido de energia cinética selecionado de formacompatível, a espessura da matéria-prima selecionada de forma compatível,a largura do fluido de energia cinética selecionado de forma compatível, alargura da matéria-prima selecionada de forma compatível, a temperatura damatéria-prima selecionada de forma compatível, a viscosidade, a condutivi-dade, a'tensão superficial e a densidade da matéria-prima selecionada de-forma compatível e/ou as características de energia aplicada externamenteou forças perturbadoras, se houver, é variada. O fluido de energia cinéticaselecionado de forma compatível usualmente é um gás, tal como o ar.

Na modalidade preferida, gotas com uma distribuição de tama-nho relativamente constante são formadas ao se forçar um fluido de energiacinética uniforme a uma baixa pressão contra uma parede de matéria-primatendo uma altura e uma espessura uniformes com o fluido de energia cinéti-ca mantendo uma velocidade definida com respeito à velocidade da matéria-prima. A taxa volumétrica de formação de gotas é variada pela variação docomprimento da parede e a taxa de fluxo da matéria-prima, mas mantendo-se sua uniformidade. O ângulo de movimento das gotas é variado pela vari-ação da curvatura da parede e da direção de movimento do fluido de energiacinética. A parede é fina o bastante para evitar que gotas sejam formadas apartir da matéria-prima em profundidades diferentes sob condições ampla-mente diferentes.

O processo é útil com todos os tipos de fluidos, mas é particu-larmente útil com líquidos viscosos ou semi-sólidos ou partículas, tais comosementes, em um líquido ou semi-sólido ou apenas partículas sem um líqui-do ou semi-sólido, por causa da dificuldade de manipulação destes materiaiscom dispositivos da técnica anterior. Neste relatório descritivo, as palavras"material formável" significam (1) líquidos que fluem prontamente sem umatraso de tempo, assumem o formato do recipiente que os mantêm, mas nãosão gases que se expandem para preenchimento do recipiente; (2) coleçõesde pós de partículas pequenas, materiais muito viscosos ou semi-sólidos,que mantêm seu formato contra a força da gravidade, mas podem ser con-formados sem moagem ou corte do material, tal como apenas com o uso depressão; e (3) materiais viscosos que fluem lentamente e assumem o forma-to de seu recipiente apenas sob a força da gravidade. Esta definição se apli-ca mesmo se o material formável incluir uma mistura, tais como partículasincluídas em um material viscoso e for específico para a temperatura do ma-terial, uma vez que a viscosidade mudará com a temperatura e poderá fazercom que um material se mova de uma categoria para'uma' outra. Os semi-sólidos e materiais muito viscosos às vezes são referidos neste relatóriodescritivo como fluidos não newtonianos.

O fluido de energia cinética é um fluido que impacta sobre a ma-téria-prima e ajuda na conformação dela na forma desejada. A forma dese-jada pode ser de gotas ou cordões longos que endurecerão em fibras. Emuma modalidade, a matéria-prima inclui quitosana, a qual é conformada emnanofibras ou nanopartículas. O fluido de energia cinética freqüentementeserá ar, mas outros fluidos podem ser usados. Obviamente, pode haver maisde uma matéria-prima e mais de um fluido de energia cinética. O acessório éum dispositivo através do qual a matéria-prima e os fluidos de energia cinéti-ca fluem e tem uma saída de acessório a qual distribuirá o produto final. As-sim, a saída de acessório controlará o ângulo com o qual o fluido de energiacinética impacta a matéria-prima e a área daquele impacto. A geometria dasaída do acessório pode determinar a espessura da matéria-prima e o for-mato e o padrão da distribuição de matéria-prima. Por exemplo, ela podeincluir agulhas que extrudam colunas de um fluido com o fluido de energiacinética fluindo substancialmente paralelo a elas e em velocidades diferentesem lados diferentes da coluna de matéria-prima para distensão dela em li-gamentos que podem formar uma nanofibra ou uma nanopartícula, depen-dendo da formulação e de parâmetros de operação. Por outro lado, a maté-ria-prima pode ser extrudada como uma folha e uma folha de fluido de ener-gia cinética pode impactá-la em um lado e formá-la em gotículas. Neste rela-tório descritivo, nanofibras e nanopartículas devem incluir fibras ou partículasde tamanho do mícron, de tamanho do submícron ou de tamanho nano.

Algumas das características físicas relevantes da matéria-primae do fluido de energia cinética são suas densidades, viscosidades, a tensãosuperficial e a pressão de vapor. As características de energia dos dois flui-dos incluem sua temperatura e a densidade de energia. Por densidade deenergia, neste relatório descritivo, as palavras "densidade de energia" de-vem significar entalpia por volume unitário. Assim, será afetada pela taxa naqual a matéria-prima é bombeada para a localização de impacto com o fluidode energia cinética, a velocidade do fluido de energia cinética e sua massa euma energia externa, tal como campos eletrodinâmicos ou campos elétricosou vibrações mecânicas.

A geometria também leva em consideração a largura do percur-so sendo varrido pela energia cinética, o comprimento do percurso sendovarrido pela energia cinética, a rugosidade do percurso sendo varrido pelaenergia cinética, a espessura da matéria-prima, o ângulo no qual o fluido deenergia cinética acerta a matéria-prima, as dimensões do fluido de energiacinética e da matéria-prima. Atração molecular significa a atração no nívelmolecular entre o fluido e o material das passagens através das quais eleflui.

Este processo pode afetar o comprimento de uma fibra que éformada e sua espessura. Pode resultar na formação de gotículas, névoa,vapor e partículas e o formato, o padrão, a densidade do padrão, a tempera-tura e a distribuição de tamanho para gotículas, névoa ou vapor e partículas.

A etapa 14 de movimento da matéria-prima para a saída de a-cessório também afetará o tamanho das gotículas ou do agrupamento departículas ou a finura de uma fibra quando tomada em conjunto com os efei-tos de fluido de energia cinética. Contudo, em uma modalidade preferida, amatéria-prima é movida de forma relativamente lenta sob uma pressão muitobaixa ou nenhum bombeamento de forma alguma, uma vez que, em algu-mas modalidades, ela pode se basear na ação capilar em conjunto com oefeito de tração do fluido de energia cinética.

A etapa 16 de forçar o fluido de energia cinética contra a maté-ria-prima em um ângulo pré-selecionado ou paralelo à matéria-prima podeter um efeito drástico sobre o tamanho de partículas, a distribuição de tama-nho de partículas ou sobre o comprimento de fibra que é preparada. Varia-ções no ângulo em muitos casos têm um efeito dominante sobre a naturezado fluxo a partir da saída.

A etapa 18 de coleta ou distribuição das gotas conformadas oufibras inclui muitas variedades. Em um caso, gotas de um insumo agrícolasão simplesmente aspergidas a partir de uma série de acessórios em umalança, tal como, por exemplo, em grãos. O termo "insumo agrícola" nesterelatório descritivo significa qualquer um dos insumos que são aplicados acampos agrícolas, tais como microorganismos, fertilizantes, reguladores decrescimento, pesticidas, géis de semeadura ou similares. Em outros casos,as fibras podem ser coletadas como um cordão contínuo em um tambor oupor uma superfície em movimento. A coleta freqüentemente é ajudada poratração magnética. As fibras podem ser carregadas e estiradas para umasuperfície de coleta contendo a carga oposta. Isto pode ser feito para a for-mação de tapetes ou gazes.

Na Figura 2, é mostrada uma vista esquemática ilustrando, aprincípio, uma modalidade 20 de um dispositivo para controle da formaçãode partículas e fluidos incluindo um primeiro percurso de fluxo 22 para umprimeiro fluido e um segundo percurso de fluxo 24 para um segundo fluidoos quais estão em um ângulo um com o outro para a formação de uma saídade acessório. Em uma aplicação da modalidade da Figura 2, os dois percur-sos de fluxo 22 e 24 acomodam uma matéria-prima e um fluido de energiacinética, os quais impactam um ao outro na saída para a formação de gotí-culas da matéria-prima, a qual pode ser um fertilizante ou um pesticida ouum material de encapsulação ou qualquer outro material. Para esta finalida-de, os percursos de fluxo 22 e 24 são largos, para se permitir que o materialviscoso se espalhe sobre uma superfície e o fluido de energia cinética o con-tate e o rompa em gotículas relativamente uniformes com uma distribuiçãode tamanho relativamente estreita de gotículas. Embora este sistema tenhautilidade em particular para a formação de materiais viscosos em gotas, eletambém pode ser usado em materiais móveis, tal como água.

Para esta finalidade, o segundo percurso de fluxo 24 tem duasplacas 36 e 38 com superfícies de face entre as quais a matéria-prima flui,conforme mostrado pelas setas 42, para a borda de uma superfície 40. Asduas placas 36 e 38 são espaçadas para manutenção de uma camada rela-tivamente fina de matéria-prima viscosa. A espessura desta camada podeser variada pela variação da distância entre as duas placas 36 e 38, e.ocomprimento da borda exposta da superfície 40 pode ser variado pelo mo-vimento de uma placa 404 entre as placas 36 e 38. A espessura da camada,a largura e o comprimento da borda exposta da superfície 40 que é contata-da pelo fluido de energia cinética e o ângulo do contato, bem como a pres-são do fluido de energia cinética selecionado de forma compatível, e a velo-cidade do fluido de energia cinética são todos materiais para o tamanho dasgotículas e a distribuição de tamanho.

O percurso de fluxo 22 de forma similar inclui as primeira e se-gunda placas 26 e 28 definindo um percurso de fluxo 30 entre elas para ofluido de energia cinética. O fluido prossegue em direção à borda da superfí-cie 40, conforme indicado pelas setas 32. Embora o ângulo seja substanci-almente ortogonal na Figura 2, ele pode ser um ângulo muito mais agudopara impacto para obtenção de gotas em uma faixa de tamanho estreita e deum tamanho tal que com um material viscoso uma dispersão de aspersãoseja substancialmente reduzida.

Na modalidade 20 da Figura 2, o fluido de energia cinética con-tata o fluido de matéria-prima na borda de seus percursos de fluxo 22 e 24,embora em outras modalidades o fluido de energia cinética contate o fluidode matéria-prima em uma superfície a uma distância da borda do suporte.

Mais ainda, na modalidade preferida, o fluido de energia cinética contata ofluido de matéria-prima ao longo de uma linha curva e o fluxo de fluido deenergia cinética é ao longo de um percurso divergente, de modo que as go-tas se espalhem para fora em um ângulo a partir da linha de contato.

Na Figura 3, é mostrada uma outra modalidade de um sistemapara controle da formação de líquidos, cujo sistema 20A forma correntesfinas de matéria-prima selecionada de forma compatível líquida que endure-cem em fibras ou partículas ao invés de gotas ou névoas ou vapor, como nocaso de outras modalidades. Para esta finalidade, o sistema 20A inclui comosuas partes principais um alojamento 56, uma pluralidade de agulhas, asagulhas 50A a 50E sendo mostradas para ilustração, e pelo menos duaspassagens de fluido de energia cinética 52 e 54. As agulhas 50A a 50E sãomontadas no alojamento e conectadas a um coletor 61 tendo um tubo deentrada 63, o^qual supre matéria-prima para as agulhas 50A a 50E a umataxa- regulada por um regulador 73 conectado ao tubo de entrada 63rA ma-téria-prima é suprida sem pressão ou a uma pressão muito baixa sob o con-trole de uma bomba ou de um regulador 73, o qual pode ser uma válvulaconectada ao tubo de entrada 63, para um recipiente de uma substância, talcomo quitosana ou qualquer outro material a partir do qual seja desejávelfazer fibras. Cada uma das duas passagens de fluido de energia cinética 52e 54 está em um lado oposto da matéria-prima e flui em taxas diferentes pa-ra distensão das correntes em ligamentos muito finos para a formação defibras e partículas incluindo nanofibras e nanopartículas.

Para suprimento do primeiro fluido de energia cinética através daprimeira passagem de fluido de energia cinética 52, um regulador 75, o qualpode ser uma válvula, supre um primeiro fluido de energia cinética, tal comoar, a uma primeira taxa de fluxo para um compartimento 65 através de umtubo 67. Este compartimento é dimensionado para se sobrepor ao percursoda matéria-prima para suprimento de fluido de energia cinética em um per-curso substancialmente paralelo e em contato íntimo com ou apenas espa-çado a uma distância curta da matéria-prima. Para suprimento do segundofluido de energia cinética através da segunda passagem de fluido de energiacinética 54, um regulador 77 similar ao regulador 75, mas regulado paracausar uma taxa de fluxo diferente a uma pressão similarmente baixa, supreum fluido de energia cinética para um segundo compartimento 69 no ladooposto do percurso de fluxo de matéria-prima a partir do primeiro comparti-mento de fluido de energia cinética 52 e, de modo similar, em contato íntimocom ou espaçado a uma distância curta da matéria-prima. Os dois fluidos deenergia cinética são próximos o bastante para exercerem uma força sobre amatéria-prima de uma maneira que distenda a matéria-prima para a forma-ção de fibra estreita e partículas tendo um diâmetro relacionado à diferençade velocidade dos dois fluidos.

Na modalidade preferida (não mostrada na Figura 3), uma placaé movida paralela à frente do acessório 20A para defletir o fluxo do fluido deenergia cinética em um ângulo com a matéria-prima (veja a Figura 29) e criarturbulência. A matéria-prima envolve solventes que são evaporados paradeixarem um filamento sólido. Embora uma pluralidade de agulhas seja mos-trada em 50A a 50E, a partir das quais correntes finas de matéria-prima flu-em, para algumas aplicações, tal como a formação de gotas, fibras ou partí-culas, fendas finas podem ser usadas para a formação das gotas, fibras oupartículas pelo afinamento de um material viscoso como fluxo de ar em tor-no das folhas finas. A espessura das folhas afeta o tamanho das gotas, fi-bras ou partículas formadas neste caso, como nas modalidades descritasabaixo, onde a matéria-prima viscosa é espalhada sobre uma superfície.

Na operação, um fluido de matéria-prima endurecível é forçadode forma relativamente lenta para fora das aberturas de agulha 50A a 50E,enquanto em um lado das aberturas um primeiro fluido de energia cinética apartir da primeira passagem de energia cinética 52 impinge sobre a matéria-prima em um percurso que é quase paralelo ao fluxo relativamente lento dematéria-prima através das aberturas de agulha 50A a 50E e, ao mesmotempo, uma segunda corrente de fluido cinético flui através da passagem 54em uma velocidade diferente, para a criação de uma pressão de distensãono lado oposto da matéria-prima. Esta velocidade diferencial quando tomadaem conjunto com a viscosidade, a tensão superficial e as características desolvente da matéria-prima determina a quantidade de distensão antes de amatéria-prima endurecer em fibras ou partículas tendo as dimensões dese-jadas. Pelo controle destes parâmetros, nanofibras e nanopartículas podemser formadas a partir de materiais muito viscosos, tais como soluções dequitosana, a altas taxas.

Embora duas aberturas para fluido cinético, uma acima de todasas agulhas e uma abaixo de todas as agulhas, sejam usadas na modalidade20A da Figura 3, mais de duas podem ser usadas, incluindo uma aberturacoaxial para encapsulação. Por exemplo, poderia haver um par de percursosde fluido cinético para cada agulha, tal como abaixo e acima ou em cadalado, para a provisão da força de distensão. Os fluidos de energia cinéticausualmente são ar, mas podem ser qualquer outro fluido compatível com oprocesso. Por exemplo, nitrogênio poderia ser usado. Mais ainda, a disten-são pode ser feita em estágios com mais de um par ou o diferencial de pres-são pode ser provido entre urna superfície estacionaria e um fluido. Maisainda, embora apenas uma diferença de velocidade entre dois gases sejausada para a criação de distensão na modalidade 20A, outras formas deenergia podem ser usadas, além do uso de dois gases ou ao invés dos doisgases, tal como uma força eletrodinâmica ou um diferencial entre um gás eum líquido ou um gás e uma superfície sólida, sob certas circunstâncias.Preferencialmente, as circunstâncias da aplicação de força não causam umaruptura prematura das correntes de matéria-prima. Foi descoberto que mate-riais que têm sido difíceis de estirar em nanofibras têm a viscosidade apro-priada para serem estirados de forma bem sucedida em nanofibras por duascorrentes de ar. Neste relatório descritivo, fibras ou partículas formadas emum ou mais fluidos fluindo sobre pelo menos dois lados da matéria-primacom vazões mais rápidas do que a matéria-prima são referidas como fibrasou partículas "conformadas com fluido de energia cinética", e o processo deformação delas é denominado "formação com fluido de energia cinética"neste relatório descritivo.

Na Figura 4, é mostrada uma vista em perspectiva esquemáticailustrando, a princípio, uma modalidade 20E de um dispositivo para controleda formação de partículas e fluidos, similar à modalidade 20 da Figura 2, naqual partes idênticas têm os mesmos números que na Figura 2, e partescom uma mudança de construção têm o mesmo número de referência, maso número é seguido pela letra "E". O dispositivo 20E para controle da forma-ção de partículas e fluidos inclui um primeiro percurso de fluxo 22 para umfluido e um segundo percurso de fluxo 24E para um segundo fluido, cujospercursos de fluxo estão em contato um com o outro para a formação deuma saída de acessório. Na Figura 4, eles são mostrados em um ângulo umcom o outro, mas podem ser substancialmente paralelos, mas posicionadospara colocarem os dois fluidos em contato um com o outro para a transfe-rência de energia de um para o outro. Em uma aplicação da modalidade daFigura 4, os dois percursos de fluxo 22 e 24E acomodam uma matéria-primae um fluido de energia cinética os quais impactam um ao outro na saída, pa-ra a formação de gotículas de uma matéria-prima a qual pode ser um fertili-zante ou um pesticida. Para esta-finalidade, os percursos de fluxo são largospara se permitir que a matéria-prima se espalhe e o fluido de energia cinéti-ca a contate e a rompa em gotículas relativamente uniformes com uma dis-tribuição de tamanho relativamente estreita de gotas. Na modalidade da Fi-gura 4, a matéria-prima se espalha sobre uma superfície tendo uma largurae um comprimento que afetam as gotas, ao passo que na modalidade daFigura 2 elas contatam umas às outras na borda e, em outras modalidades,elas podem contatar umas às outras livres de qualquer superfície sólida fixae no ar.

Para esta finalidade na modalidade da Figura 4, o segundo per-curso de fluxo 24 tem duas placas com superfícies de face entre as quais amatéria-prima flui, conforme mostrado pelas setas 42, através do percurso38E e contra a superfície 40. As duas placas 34E e 36E são espaçadas paramanutenção de uma camada relativamente fina de matéria-prima. A espes-sura da camada, a largura e o comprimento da superfície exposta 40 que écontatada pelo fluido de energia cinética e o ângulo de contato, bem como apressão de fluido de energia cinética selecionado de forma compatível e avelocidade de fluido de energia cinética são todos materiais para o tamanhodas gotículas e a distribuição de tamanho.

O percurso de fluxo 22 de forma similar inclui uma primeira euma segunda placas 26 e 28 definindo um percurso de fluxo 30 entre elaspara o fluido de energia cinética. O fluido de energia cinética prossegue emdireção à borda da superfície 40, conforme indicado pelas setas 32. Emborao ângulo seja substancialmente ortogonal na Figura 4, geralmente ele seráum ângulo muito mais agudo para impacto para obtenção de gotas em umafaixa de lado estreita e de um tamanho tal que com a matéria-prima umadispersão de aspersão seja reduzida.

Embora na Figura 4 o fluido de energia cinética contate o fluidode matéria-prima na superfície a uma distância curta da borda, na modalida-de preferida o contato é feito direto na borda. Mais ainda, na modalidadepreferida, o fluido de energia cinética contata o fluido de matéria-prima emum ângulo convergente ao longo de um arco, de modo que as gotas sejamespalhadas em um ângulo a partir da linha de contato.

Na Figura 5, é mostrada uma vista lateral do sistema 20E mos-trado em perspectiva na Figura 4 tendo um primeiro percurso de fluxo 22 eum segundo percurso de fluxo 24E. O primeiro percurso de fluxo 22 é for-mado das placas 26 e 28 através da quais a solução de energia cinética fluiatravés da passagem 30 entre as placas 26 e 28. O segundo percurso defluxo 24E recebe a matéria-prima fluindo na direção 42. Ele é delimitado pe-las placas 34E e 36E. Conforme mais bem mostrado nesta vista, o fluido deenergia cinética flui através do percurso 30 contra a superfície 40E, a qual seestende além da placa 34E na placa 36E, para a provisão de um compri-mento de matéria-prima o qual é impactado.

Na Figura 6, é mostrada uma vista em corte através das linhas6-6 da Figura 5 tendo o percurso de fluxo 24E com a placa 34E mostrado nafrente e a placa 36E atrás dele para exposição de uma superfície 40E. A su-perfície 40E difere da superfície 40 da Figura 2 pela presença de pontos ru-gosos 60, os quais podem ser projeções ou reentrâncias ou ranhuras ouqualquer outra configuração, dependendo do efeito desejado, uma projeção,por exemplo, sendo mostrada em 60.

Na Figura 7, é mostrada uma vista final de uma modalidade deum segundo percurso de fluxo 24A através do qual a matéria-prima 38 podefluir, antes do impacto com um fluido de energia cinética a partir do primeiropercurso de fluxo 22 (Figura 5) tendo uma primeira placa 64 e uma segundaplaca 62. Conforme mostrado nesta vista, uma ou ambas as primeira e se-gunda placas 62 e 64 formando o segundo percurso de fluxo são curvadas,diferentemente do percurso de fluxo para a matéria-prima da Figura 4. A cur-vatura pode ser impressa por qualquer efeito desejado, tal como compensa-ção por outros efeitos que poderiam pretender tornar as gotas da extremida-de das folhas menores ou maiores. Uma vez que a espessura da matéria-prima é um fator no tamanho das gotas, o percurso de fluxo curvado podeser usado para compensação destes outros efeitos ou para a criação de no-vos efeitos por si mesmo.

Na Figura 8, é mostrado um diagrama de blocos e esquemáticosimplificado de uma outra modalidade de acessório 20B tendo úm recipientede formação de filme ou de folha 44, uma fonte de fluido de formação defilme ou de folha 46, uma fonte de fluido de movimento de gota ou de partí-cula 48, uma fonte de fluido de matéria-prima 58 e um formador de gota 88.

A fonte de fluido de matéria-prima 58 e a fonte de fluido de formação de fil-me ou de folha 46 se comunicam com o recipiente de formação de filme oude folha 44 para ò suprimento de fluido de matéria-prima e de um gás paraelas. A superfície de topo do recipiente de formação de filme ou de folha 44inclui uma pluralidade de perfurações 402 e uma placa de cobertura de per-furacão ajustável 404B pode ser movida para cobrir uma porção das perfu-rações 402 e, assim, ajustar a quantidade de fluido sendo formado em bo-lhas e, eventualmente, em gotas e/ou partículas. A matéria-prima seleciona-da para esta modalidade e a pressão de gás a partir da fonte de fluido deformação de filme ou de folha 46 devem ser tais que a pressão de gás formebolhas pela aplicação de pressão à matéria-prima, mas não exploda as bo-lhas. A tensão superficial da matéria-prima é suficientemente grande paramanutenção da integridade como um filme ou folha sob a pressão suprida apartir da fonte de fluido de formação de filme ou de folha 46. A combinaçãode pressão e matéria-prima varia de aplicação para aplicação.

Para explosão das bolhas e controle da distribuição das gotas epartículas, o acessório 20B inclui uma placa de explosão de bolha ajustável88 adaptada para ser posicionada acima das perfurações 402 para explosãodas bolhas no grau apropriado de inflação para a provisão da espessura queproduza a gota ou o tamanho de partículas apropriado. O topo da placa deexplosão de bolha ajustável 88 se estende sobre uma saída ajustável (nãomostrada na Figura 8) tendo lados que são ajustáveis para controle do ângu-lo de distribuição das gotas e partículas movidas pela fonte de fluido de mo-vimento de gota ou de partícula 48.

Com este arranjo, as bolhas são estendidas através daquelaspreferências 402 que não estão cobertas pela placa ajustável 404B. A es-pessura da matéria-prima formando a película de bolhas é determinada pelapressão, a qual pode variar entre zero e a pressão de explosão das bolhas.Assim, pelo ajuste da pressão para determinação da espessura das bolhas,a distância da placa de explosão de bolha 88 é a partir da superfície de topodo recipiente de formação de filme ou de folha 44, a velocidade e a pressãodo fluido de movimento de gota e de partícula a partir da fonte de fluido demovimento de gota e de partícula 48 e do ângulo da abertura formada pelasaída ajustável 108 (não mostrada na Figura 8), o tamanho das gotas oupartículas e sua distribuição podem ser controlados.

Nas Figura 9, 10 e 11, são mostradas três vistas em perspectivade um acessório 20C com suas partes em três posições diferentes umascom respeito às outras para ilustração da construção do acessório. O aces-sório 20C, conforme mais bem mostrado na Figura 9, inclui um tampão deextremidade de entrada 70, um cilindro externo 74 e um tampão de extremi-dade de saída 72. O tampão de extremidade de entrada 70 inclui uma janelade entrada de fluido de energia cinética 66 e uma janela de entrada de maté-ria-prima 68 para o recebimento do fluido de energia cinética 30 e da maté-ria-prima 38, respectivamente. Ele é posicionado em uma extremidade docilindro externo 74 com o tampão de extremidade de saída 72 sendo posi-cionado na outra extremidade.

O tampão de extremidade de saída 72 inclui um tampão externorotativo tendo uma superfície de impacto de matéria-prima anular 40 e umtampão interno se apoiando dentro do tampão externo e tendo uma porçãode apoio de cilindro 76, e uma porção cortada expondo a superfície de topodo tampão externo rotativo, a qual forma a superfície de impacto de fluido deenergia cinética 78. A superfície de impacto de matéria-prima anular 40 éformada no fundo interno do tampão de saída 72 e a porção de apoio de ex-tremidade de cilindro 76 se estende por aproximadamente 120 graus emtorno da circunferência externa do tampão de extremidade 72 para o rece-bimento do cilindro externo 74, deixando um arco de 40 graus da superfíciede impacto exposto entre o tampão interno e o tampão externo. A porçãocortada central 78 que forma a área de impacto de fluido de energia cinéticae uma área circunferencial externa 40 define um plano de impacto em dire-ção ao qual uma parede fina de matéria-prima flui adjacente à saída do a-cessório 20C, de modo que-o ar impacte em 78 e flua circunferencialmentepara fora para impactar uma beirada circunferencial fina de matéria-prima. Oarco circunferencial na borda externa da área de impacto 40 para a matéria-prima determina o ângulo da aspersão e pode ser ajustado pela rotação doscilindros internos com respeito à saída, de uma maneira a ser descrita aquiadiante. A parede final de matéria-prima é contatada entre a extremidade dacoluna externa e a superfície de impacto cuja distância determina a espessu-ra da matéria-prima que é para ser rompida em gotas.

Na Figura 10, é mostrada uma outra vista em perspectiva do a-cessório 20C também mostrando um cilindro interno 82 que está dentro docilindro externo 74, com o cilindro interno 82 tendo uma porção em recesso84 espaçada da parede interna do cilindro externo 74 para a provisão de umpercurso para a matéria-prima fluir contra a superfície 40. A quantidade dearco que se sobrepõe enlace retilíneo a porção em recesso 84 e a aberturano tampão interno que forma a superfície de impacto 40 para a matéria-prima determina o comprimento da matéria-prima que é para ser varrido apartir do acessório pelo fluido de energia cinética. Com este arranjo, o fluidode energia cinética 30 flui através da janela de entrada 66 contra a superfíciede impacto 78 a partir da qual ele flui para fora para contatar a matéria-prima, conforme ele se mover de uma localização entre a parede interna docilindro externo 74 e a parede externa do recesso 84 no cilindro interno 82em direção ao plano da superfície 40 e forçá-la para fora. O fluido de energiacinética, o qual na modalidade preferida é ar a uma pressão relativamentebaixa entre zero e 68,95 kPa (10 psi) e, mais comumente, na faixa de 3,45 a20,68 kPa (0,5 a 3 psi) é pretendida para o desenvolvimento de gotículas apartir de uma matéria-prima líquido com uma distribuição de tamanho defini-da e um tamanho para contato com plantas e para redução de dispersão deaspersão.

Na Figura 11, é mostrada ainda uma outra vista em perspectivado acessório 20C com o cilindro externo recolhido expondo uma seção maiordo cilindro interno 84 tendo uma porção que se estende longitudinal em re-cesso 82 e mostrando a superfície cilíndrica externa do cilindro interno 84contra-a superfície internado cilindro externo 74, de modo que a porção emrecesso longitudinal 82 proveja um percurso estreito curvo para o fluxo dematéria-prima, desse modo provendo uma borda curvada relativamente es-treitada contra a qual o fluido de energia cinética flui para aspersão de umfluido newtoniano, uma matéria-prima viscosa, partículas em suspensão oulíquidos mais móveis ou combinações destes. Devido ao fato de o cilindrointerno ser rotativo com um tampão de extremidade 72, esta porção em re-cesso pode ser alinhada ou desalinhada com as superfícies de impacto 78 e40, desse modo se controlando o número circunferencial de graus da asper-são.

Na Figura 12, é mostrada ainda uma outra vista em perspectivade um acessório 20D o qual é similar em cada aspecto ao acessório 20Cdas Figura 9 a 11, mas tem uma porção em recesso 84 a qual, ao invés dereceber matéria-prima a partir de uma entrada de matéria-prima indicada em68 nas Figura 28 a 30, pode receber uma ou ambas de duas matérias-primas através das entradas 68A e 68B. Assim, ele pode misturar entradaspara fins de diluição ou receber uma escolha de mais de uma matéria-primaa partir de múltiplas entradas que são controladas por uma válvula ou ali-mentadas por múltiplos canais de bomba a partir de uma válvula de três po-sições (uma posição pode ser usada para purga com água).

Na Figura 13, é mostrada uma vista em perspectiva de uma mo-dalidade 20D de acessório tendo uma entrada 30A para fluido de energiacinética, uma entrada 38A para matéria-prima, um cilindro externo 74A, umainserção de controle de espessura 422 e anéis de montagem 418 e 420 paraa montagem em uma lança. A inserção de controle de espessura 422 é umaunidade substituível a qual se adapta no cilindro externo 74A e controla aespessura da abertura de matéria-prima a qual é uma das dimensões damatéria-prima que é para ser impactada pelo fluido de energia cinética.

Na Figura 14, é mostrada uma vista em elevação lateral do a-cessório 20D com a inserção de controle de espessura 422 tendo uma sali-ência que se estende para fora 426 e uma abertura de saída de matéria-prima 424 entre a extremidade do cilindro externo 74A e a saliência 426, demodo que uma dimensão da matéria-prima saia entre a extremidade de pia-no do cilindro 74A e a saliência de plano 426, uma outra dimensão exista aolongo da curvatura da abertura 424 e uma terceira dimensão seja a espessu-ra 430 entre a superfície externa do cilindro interno e a superfície interna docilindro externo da saliência 426, a qual corresponde à espessura da abertu-ra 424 através da qual a matéria-prima flui na direção da saliência 426. Ofluido de energia cinética se move para fora através da abertura 424 com aespessura controlada, o comprimento, a largura e a curvatura conforme de-terminado pela inserção substituível 422 para controle da distribuição de ta-manho de gotas sendo espalhadas a partir do acessório 20D.

Na Figura 15, é mostrada uma vista aumentada fragmentada daextremidade do acessório 20D mostrando a extremidade do filamento 74A ea extremidade da inserção de controle de espessura 422 ilustrando a manei-ra pela qual a matéria-prima flui para baixo através da abertura 430 em dire-ção ao plano da saliência 40 e o ar flui para baixo e para fora através da a-bertura 432 para impactar o fluido de matéria-prima fluindo em direção aoplano da saliência 40. Desta maneira, a inserção 422 ajusta a abertura 424para controle das dimensões da matéria-prima sendo impactada pelo fluidode energia cinética.

Na Figura 16, è mostrada uma vista em perspectiva da inserção422 mostrando a saliência 40 em recesso para baixo a partir de uma porçãocortada formando um rebordo com uma saliência 540 que é ligeiramenteelevada para impactar a extremidade do cilindro externo 74A (Figura 13, 14e 15), deixando um espaço que é a altura do rebordo 542.

Na Figura 17, é mostrada uma outra modalidade de acessório.20H tendo um tampão 434 com uma abertura de entrada de matéria-prima38A e uma abertura de fluido de energia cinética 30B nos membros de co-nexão cilíndricos 444 e 66B, respectivamente. Uma unidade de base 440 éconectada a um suporte de montagem 442 para suporte do acessório 20H.Uma inserção de controle de espessura 438 tem uma beirada externa a qualforma uma abertura com o interior de matéria-prima 448 através do qual amatéria-prima flui e, assim, controla a espessura da matéria-prima impacta-da pelo ar em uma superfície de cisalhamento. O ar flui sobre a inserção decontrole de espessura 438 através da abertura 446 da placa de controle deárea de fluxo de ar 436 a partir do conduto 66B. O ajuste do ângulo da placade inserção de controle de espessura 438 controla a área através da qual ofluido de matéria-prima pode impactar o fluido de matéria-prima para fazercom que ele escorra para fora. Assim, com uma placa de inserção de contro-le de espessura facilmente substituível 438, a espessura do fluido de maté-ria-prima pode ser controlada, o comprimento do fluido pode ser controladopelo ajuste da placa de controle de área de fluxo de matéria-prima 436 e aárea de superfície de cisalhamento é determinada pela distância entre a facede fundo da placa de ar 436 e a superfície de topo da placa de controle deespessura 438.Na Figura 18, é mostrada uma vista em perspectiva explodida damodalidade do aparelho de aspersão da Figura 17. Conforme mostrado naFigura 18, a meia placa 450 recebe o disco de controle de espessura 438, oqual se adapta sobre o conduto de matéria-prima com a entrada no outrolado da cavilha 38A. Este disco de controle de espessura 438 espaça o dis-co de fluxo de ar 436 da meia placa 450. A diferença no diâmetro entre odisco de controle de espessura 438 e o diâmetro da abertura do interior dabase 440 determina a altura do fluido o qual pode ser impactado pelo ar flu-indo através da abertura 446 a partir da entrada 30B. A posição do disco defluxo de ar 436 até a extensão em que ele se sobrepõe à meia placa 450 oué aberto para a parte aberta 44B determina o comprimento de arco que éimpactado pelo ar e a área da parede interna 444 determina a área da su-perfície de cisalhamento em direção à qual o fluido flui, antes de ser movidopara fora da abertura na forma de gotículas.

Na Figura 19, é mostrada uma vista em perspectiva de um aces-sório 20I similar ao acessório 20H e tendo a entrada de ar 30B através daqual o conduto 66B, o fluido de matéria-prima de trabalho através da abertu-ra 38A e o conduto 444, o suporte de montagem 442, a base 440, o controlede placa de ar 436, o disco de controle de espessura 438 posicionado deuma maneira similar à modalidade de 20H. A Figura 20 é uma vista emperspectiva explodida da modalidade-da Figura 19. Gonforme melhor mos-trado na Figura 20, a modalidade 20I inclui um disco de controle de fluido dematéria-prima adicional, o qual se adapta sobre a meia placa 450 e sob odisco de controle de espessura 438. Esta placa inclui uma meia seção fe-chada 455 e uma abertura 452, de modo que a porção da abertura 452 este-ja alinhada com a abertura 448 e determine a área de fluxo de fluido de mo-do a se proporcionar um controle adicional.

Na Figura 21, é mostrado um diagrama de blocos esquemáticode um aparelho 90 para utilização dos sistemas de aspersão, tal como o sis-tema de aspersão 20C incluindo um veículo de aspersão 92, o qual suportae transporta pelo menos um vaso de armazenamento 94, uma bomba 96 elanças ou outros mantenedores de acessório 98. Neste relatório descritivo,"veículo de aspersão" significa qualquer meio de transporte de uma matéria-prima para aplicação a um terreno agrícola, seja ele um veículo terrestre, umbarco ou um avião e seja o veículo de aspersão pretendido para aspersãode um fluido, tal como, por exemplo, um pesticida, ou pretendido para oplantio de sementes. Comumente, o veículo de aspersão 92 pode ser umveículo pequeno, tal como seria usado de outra forma como um veículo derecreação ou um carrinho de campo de golfe ou similar, ou pode ser veículosmaiores, tais como caminhonetes ou um equipamento pesado feito especi-almente ainda maior pretendido para o transporte de produtos químicos deinsumo agrícola.

O vaso de armazenamento 94, o qual tipicamente será tanquesou similares, pode conter um material de insumo agrícola. Comumente, estematerial é concentrado e/ou viscoso em sua forma original, e, diferentementeda técnica anterior, é aspergido em forma viscosa, embora possa ser ligei-ramente diluído. Com o acessório 20C, materiais viscosos podem ser efeti-vamente aspergidos e aspergidos com tamanhos de gota que são particu-larmente efetivos para recepção foliar, ou, por outro lado, gotículas mais fi-nas que poderiam ser aspergidas mais próximas do terreno. Mais ainda, oveículo de aspersão pode ser uma semeadora e os materiais aspergidospodem ser um material muito viscoso com sementes localizadas aleatoria-mente ou outras partículas.

Por exemplo, um herbicida particularmente efetivo, glifosato, ge-ralmente é diluído em um volume pesado grande, antes da aspersão, para aredução de sua viscosidade e para a provisão de um volume de veículo, de-vido ao fato de os aspersores agrícolas prevalecentes não poderem efetiva-mente aspergir herbicidas de baixo volume ou alta viscosidade. O glifosato évendido pela Monsanto Company, 800 North ündbergh Boulevard, St. Louis,MO 63167, Estados Unidos da América, sob a marca Roundup. Esta inven-ção efetivamente asperge glifosato a uma taxa de 3,785 litros (um galão) oumenos de líquido total por acre, ao invés de 37,85 litros (dez galões) geral-mente requeridos para aspersores convencionais. A aspersão de viscosida-de mais alta reduz a dispersão, aumenta a eficiência do herbicida, por causade sua concentração, e reduz o custo.

O equipamento também é capaz de aspergir pós incluindo póssecos e em suspensão, os quais podem ser utilizados em algumas aplica-ções e suspensões de partículas. Em algumas aplicações, o acessório 20Cinclui meios para a aplicação de uma carga às gotas, de modo a mais bemdirigi-las para as plantas. Este dispositivo pode assumir muitas das formasconhecidas na técnica, tal como, por exemplo, a passagem das gotas atra-vés de um campo elétrico.

A bomba 96 geralmente é uma bomba de precisão de baixo vo-lume, bombeando um fluido para cada acessório com pressão zero no aces-sório. Devido ao fato de a invenção não requerer uma pressão de líquidocontra um orifício para medição e atomização, bombas de alta pressão nãosão necessárias, e problemas de vazamento podem ser evitados. Na moda-lidade preferida, é uma bomba de engrenagem. Na modalidade preferida, osuprimento de ar estará soprando 34,47 kPa (5 psi) ou menos de um fluidode energia cinétiça selecionado de forma compatível contra um fluido visco-so ou um outro fluido nos acessórios 20C. Os acessórios 20C são comu-mente montados em lanças de aspersão, conforme conhecido na técnica. Aslanças de aspersão 98 são montadas no veículo de aspersão 92 para a pro-visão de cobertura por uma área grande com uma pluralidade de acessóriosapropriadamente espaçados ao longo da lança.

Em uma modalidade, a aspersão dos acessórios 20C passa en-tre duas placas carregadas 23 supridas por um suprimento de potência 21.

Um suprimento de potência único pode prover potencial para várias combi-nações de placas em paralelo. As placas 23 induzem uma carga sobre asgotas deixando os acessórios 20C e esta carga mostrou melhorar o contatodas gotas com folhas sob algumas circunstâncias. As placas separadastambém podem ser usadas para mudança das partículas, gotas ou fibrasemitidas a partir do acessório ou acelerador da Figura 29.

Na Figura 22, há um diagrama de blocos esquemático de umsistema de plantio 100 tendo uma semeadora 102, um vaso de armazena-mento 104 para semi-sólidos no qual as partículas estão em suspensão paradistribuição, um mecanismo de transferência de semi-sólido 106, tal comouma verruma e um acessório 20C. Nesta modalidade, sementes relativa-mente pequenas são postas em suspensão em um vaso de armazenamento104 para materiais de suspensão de semente. Neste relatório descritivo,"materiais de suspensão de semente" significa um meio que é capaz demanter partículas em suspensão por um período de tempo estendido, aoinvés de se permitir que elas se depositem. Neste relatório descritivo, a lin-guagem "em suspensão", quando se referindo a sementes ou outras partícu-las sólidas significa que as sementes ou outras partículas estão sendo man-tidas espaçadas umas das outras distribuídas através de um meio sem de-posição pela quantidade de tempo necessária para o plantio de sementes.Este tempo pode ser um dia ou mais longo, de modo que um fazendeiropossa usar uma semeadura com fluido até um tanque ser gasto, sem preci-sar misturar as sementes de novo, porque elas se depositaram a partir damistura original.

O meio pode ser principalmente um gel, ou um semi-sólido ouum colóide ou um material muito viscoso. Há material de densidade alta sufi-ciente incluindo partículas nos materiais de suspensão de semente para oexercício de força sobre sementes sólidas e movê-las em conjunto com osemi-sólido, ap invés de se fazer com que o semi-sólido flua em torno delas,quando uma força de placa de cisalhamento for aplicada. Esta combinaçãopermite que sementes sejam misturadas aleatoriamente e distribuídas alea-toriamente nos materiais de suspensão de semente para serem movidas poruma verruma e eventualmente dispersas através do acessório 20C. A ver-ruma tem ângulos de passo no parafuso graduados a partir de ângulos bai-xos na entrada, para facilitação da alimentação da mistura de semente e gelaté ângulos mais altos na seção de tubo de envio, para se proporcionar umasuperfície de bombeamento com atrito para movimento da mistura de gel esemente. O parafuso, com efeito, prove uma força motora de placa de cisa-lhamento para envio das partículas de semente e do fluido, enquanto, aomesmo tempo, se prove uma parede de tubo de envio em movimento paradesalojamento de quaisquer pilhas de semente e, ainda, ele efetivamentetorna singulares as sementes no tubo de envio. O meio obviamente podeincluir aditivos benéficos incluindo aditivos biológicos, tais como micróbiosbenéficos e outros aditivos úteis, tal como peróxido de cálcio, para a provi-são de oxigênio apropriado para as sementes.

Na Figura 23, é mostrado um outro sistema de semeadora 110com a mesma semeadora 102, a qual pode ser, por exemplo, um veículo deaspersão com um meio para a formação de um cavado e a distribuição desementes no cavado, um vaso de armazenamento para materiais de sus-pensão de semente 104 e um mecanismo de transferência de semi-sólido106. Contudo, ao invés do acessório 20C, os materiais de suspensão desemente na extremidade da verruma são simplesmente removidos por umalâmina de semente 112, a qual pode ser o fluxo de fluido de energia cinéticaou um membro sólido que libera a matéria-prima.

Na Figura 24, é mostrado um fluxograma de um processo deplantio 120 incluindo a etapa 122 de formação de um meio contínuo fluídicocapaz de por em suspensão sementes e de mover as sementes com o meiocontínuo, a etapa 124 de mistura das sementes no meio contínuo para aformação do semi-sólido fluídico com sementes dispersas aleatoriamentenele, e a etapa 126 de distribuição do semi-sólido fluídico com sementesdispersas aleatoriamente nele em um campo agrícola. Neste processo, omeio contínuo fluídico pode ser um material da densidade suficiente ou umasuspensão coloidal tendo uma densidade e uma viscosidade que são sufici-entes de modo que as sementes sejam extremamente lentas na deposição.

As sementes devem ser suportadas sem deposição significativamente maisdo que dez por cento e, preferencialmente, menos do que cinco por cento noperíodo de tempo entre a mistura das sementes no meio e o plantio. Nor-malmente, este tempo será menor do que um período de 24 horas, uma vezque comumente o fazendeiro misturará as sementes e o meio no mesmoperíodo de 24 horas em que ele planta. Para a obtenção da mistura adequa-da, as sementes devem ter uma força diretamente aplicada a elas. Isto podeser realizado pela mistura no meio de uma quantidade suficiente de partícu-las semi-sólidas e/ou partículas sólidas, de modo que haja um contato atra-vés das partículas sólidas e das superfícies em movimento aplicando umaforça para mistura.

Na modalidade preferida, esta mistura é movida por uma verru-ma para um rego para plantio e seções dela, conforme apropriado para onúmero de sementes, são removidas da extremidade da verruma para o re-go ou difundidas sobre o campo em questão usando-se um acessório deaspersão projetado para a aspersão de sementes por um padrão amplo. Istopode ser feito com uma semeadora substancialmente convencional ou espe-cialmente modificada. A verruma será sincronizada normalmente com a ve-locidade da semeadora, a qual pode ser recebida a partir da velocidade deroda ou de qualquer outra área proporcional. A área medida em acres totalsendo utilizada pode ser medida por um sistema de posicionamento globalconvencional para fins de monitoração da quantidade de semente sendodispersa e, sob algumas circunstâncias, para fins de contabilidade, tal comotributação ou similar. Neste relatório descritivo, um meio contínuo fluídicocapaz de por em suspensão sementes e de mover as sementes com o meiocontínuo, enquanto as sementes permanecem distribuídas aleatoriamenteserá denominado um "meio de suporte de semente".

Na Figura 25, é mostrado um fluxograma de um processo 130para semeadura com fluido, incluindo a etapa 132 de preparo de um meio desuporte de semente e a incorporação de insumos benéficos com sementes,a etapa 134 de mistura de sementes no meio de suporte de semente para aformação de um semi-sólido fluídico com sementes dispersas aleatoriamentenele e a etapa 136 de distribuição do semi-sólido fluídico com sementes dis-persas aleatoriamente nele sobre um campo agrícola. Os insumos benéficospodem ser produtos químicos ou microorganismos benéficos, os quais po-dem ser sustentados na superfície de semente ou nas sementes hidratadase facilitados pelo meio de suporte de semente apropriado.

Na Figura 26, é mostrado um fluxograma de um processo 140para a formação de fibras compreendendo a etapa 142 de formação de umlíquido contendo a substância a ser formada em fibras ou pós, a etapa 144de causar um movimento das correntes iniciais do líquido em uma zona detrabalho, a etapa 146 de distensão das correntes em fibras do comprimentodesejado com pelo menos um campo de energia e a etapa 148 de secageme coleta das fibras ou as etapas alternativas 147 e 149 de formação de partí-culas, tal como um pó, e a secagem e a coleta das partículas. Alguns mate-riais são difíceis de se colocar em uma forma a qual pode ser adicionalmenteformada em fibras pequenas. Por exemplo, sílica e quitosana e muitas com-posições cerâmicas de metal são úteis, se elas forem colocadas em formade nanofibra ou nanopartícula, mas é difícil obtê-las em forma líquido e, en-tão, usar processos da técnica anterior para a formação de nanofibras. Nes-ta invenção, uma vez que as substâncias desejadas sejam colocadas em umlíquido, elas podem ser movidas, conforme indicado pela etapa 144 parauma zona de trabalho pelos aparelhos das Figura 3, 28 ou 29. Enquanto nazona de trabalho, as correntes do líquido podem ser distendidas para o diâ-metro desejado usando-se um campo de energia ou uma pluralidade decampos de energia. Na modalidade preferida, o líquido inclui um solvente, oqual evapora, resultando em uma fibra sólida ou partículas. Por exemplo, oaparelho das Figura 3, 28 e 29 prove um fluido de energia cinética como umcampo e um outro fluido de energia cinética como um outro campo, o qualdistende as correntes, porque eles estão se movendo em velocidades dife-rentes, um em um lado da corrente e o outro em um outro lado. Quando ascorrentes estão no diâmetro desejado correto, elas são secas e podem sercoletadas por processos conhecidos, tal como eletrofiação ou um coletorcarregado, conforme mostrado na etapa 148.

Na Figura 27, é mostrado um processo 150 para a formação deum material importante, quitosana, em um estado líquido, de modo a formarfibras de quitosana ou pós, os quais são úteis para muitas finalidades. Porexemplo, as fibras de quitosana podem ser usadas em muitas aplicaçõesfarmacêuticas, tais como na administração de medicamento e na liberaçãocontrolada e em tecnologia médica, tal como curativos para ferimentos equeimaduras ou tratamento cirúrgico, dermatite e infecções fúngicas, lentede contato, biocatalisadores, imobilização de enzima, separação de proteína,imobilização de célula, produtos alimentícios, conservantes, aditivos de ali-mentação animal de absorção de gordura, processos de quelação de metal,tal como a absorção de íons de metal de transição, tais como cobre, chum-bo, prata e assim por diante, produtos agrícolas, tais como produtos de libe-ração cronometrada, revestimento de semente, aplicação foliar e de papel.Contudo, há dificuldades na formação de um líquido contendo quitosana queseria adequado para a feitura de fibras. Uma dificuldade é que a maioria dassoluções conhecidas é mais condutiva do que desejável e tem uma viscosi-dade mais alta do que o desejável para os métodos da técnica anterior deformação de fibras. Um método melhorado de colocação de quitosana emum estado líquido é mostrado na Figura 27.

Na Figura 27, é mostrado um processo melhorado para coloca-ção de quitosana em um estado líquido adequado para a formação de fibras,filmes finos, tapetes ou pós tendo a etapa 152 de dissolução de pó de quito-sana em uma água em uma solução acídica, tal como uma solução de ácidoacético, a etapa 154 de borbulhamento de dióxido de carbono através dasolução de quitosana, a etapa 156 de adição de um solvente orgânico en-quanto se continua a borbulhar dióxido de carbono através da solução, atéela ser adequada para a feitura de uma solução desejada que possa ser u-sada para a feitura de fibras ou pós, ou a etapa 157 de adição de um tensoa-tivo enquanto^se continua a borbulhar dióxido de carbono através da solu-ção, até a solução ser adequada para a formação de um pó. Embora sejcrsabido que ácido acético pode ser deslocado pelo borbulhamento de dióxidode carbono através da solução de ácido acético, isto não foi aplicado a solu-ções de quitosana. Embora ácido carbônico (H2C03, em uma solubilizaçãode C02) tenha um pK mais baixo do que o ácido acético, é uma mera açãode massa imposta pela alimentação contínua do primeiro, que facilita a re-moção do ácido orgânico do ambiente aquoso. O uso de CO2 ao invés deum gás inerte tem o efeito sinérgico de estabilizar um pH abaixo de cinco, oque é crítico para manutenção da quitosana em solução. Contudo, o borbu-lhamento de C02 em si leva a uma precipitação de quitosana por saturação,conforme a água e o ácido forem removidos. Este problema é evitado pelaadição de um solvente. Resultados superiores na evitação de precipitaçãode quitosana forma obtidos pela substituição dos ingredientes perdidos poretanol, desse modo se diminuindo de forma sinérgica a tensão superficial, aviscosidade e a condutividade da solução, o que é requerido para a feiturade fibras. Se um álcool for adicionado sem borbulhamento de dióxido decarbono através da solução, a solução poderá formar um gel com apenas aadição de uma pequena quantidade de álcool.

A solução de quitosana - água - CO2 - etanol é difícil de fiar nes-ta forma. Contudo, foi descoberto que a adição de tão pouco quanto 0,25%em peso ou, preferencialmente, 1,25 ml.A% de poli(óxido de etileno) (PEO) ésuficiente para se melhorar notadamente a formação de fibra usando-se téc-nicas de fiação da técnica anterior com controle de temperatura e voltagem ea adição de tensoativo melhora a formação de pós. O uso de dois fluidos deenergia cinética em lados diferentes de uma matéria-prima selecionada deforma compatível também permite a formação de fibras satisfatórias, semeletrofiação e a formação de fibras mais longas usando-se a solução acimae eletrofiação.

A evaporação de uma pequena quantidade de etanol durante otempo de vôo dos filamentos de líquido carregados a partir do capilar de en-vio para o eletrodo de coletor é tudo que se precisa para a indução de solidi-ficação. De forma interessante, embora a fração em peso de quitosana do-minante nas fibras seja insolúvel em água, a lavagem dos depósitos fibrosos-com água desionizada diminui o teor de PEO abaixo de seu valor de partida.Mais especificamente, em uma modalidade, as soluções de quitosana reque-rendo quantidades muito pequenas de plastificantes, tais como oxido de po-li(etileno) ou nenhum agente plastificante de todo, são preparadas por disso-lução de quitosana em soluções aquosas de ácido carboxílico ou mineral,seguida pelo deslocamento total ou parcial do ácido com borbulhamento dedióxido de carbono, e pela a adição de quantidades controladas de etanol.Com o auxílio de um processamento eletrodinâmico da formulação de solu-ção, fibras e partículas com diâmetros na faixa de mícron e submícron sãoproduzidas. A formulação de solução de quitosana também assegura umprocessamento em filmes finos, dada sua tensão superficial mais baixa doque outras formulações com base em água e ácidos carboxílicos e/ou mine-rais.

Na Figura 28, é mostrado um aparelho 160 de formação de fi-bras contínuas tendo um acessório 20A, um coletor 162, uma fonte de po-tencial alto 164, um motor 66 para acionamento do conjunto de tambor e queserve como um coletor 162. O acessório 20A recebe dois fluidos de energiacinética através dos reguladores 75 e 77 para contar a matéria-prima. A ma-téria-prima está sendo extrudada a partir de aberturas de agulha 50A a 50Esobre o coletor 162, o qual é girado pelo motor 166, enquanto uma diferençaelétrica de potencial alta é aplicada entre as agulhas 50A a 50E e o coletor162 para se distender mais e estirar as fibras. Na modalidade preferida, asfibras são estiradas em nanofibras. Por exemplo, em uma modalidade, a ma-téria-prima deixando as agulhas 50A a 50E é alimentada a uma taxa entredois e sete microlitros por minuto através do regulador 75 (Figura 30).

O coletor 162 e as agulhas 50A a 50E são espaçadas de 12,7 a25,4 cm (de 5 a 10 polegadas) e o gradiente é de aproximadamente 4 a 600Volts por centímetro. Sem o potencial aplicado, nanofibras não orientadaspodem ser produzidas. Com o potencial aplicado, um tapete é obtido, consis-tindo em fibras de diâmetro do micrômetro paralelas umas às outras nocomprimento entre cada outra por nanofibras formando um tecido fino comoum tapete de resistência considerável conra capacidade de ter boa adesãode célula para ser útil em muitas aplicações biomédicas. Variações de visco-sidade e potencial podem resultar em uma eletroaspersão de partículas fi-nas, quando for desejado, para a feitura de nanopartículas.

Na Figura 29, é mostrada uma vista em perspectiva simplificadaesquemática de um sistema 160 para a feitura de objetos, tais como banda-gens, contendo nanofibras e/ou nanopartículas. Na modalidade 160, as na-nofibras e partículas são de quitosana e usadas para a formação de um ta-pete 456 em uma base 464 a qual pode ser cortada em seções e servir co-mo bandagens. Contudo, o sistema pode ser usado para muitos outros tiposde nanofibras ou nanopartículas.

O sistema 160 inclui como suas partes principais um acessóriode formação de líquido 20G, um par de tambores de aceleração 462, umcoletor 464 e uma fonte de potencial 164. O acessório de formação de líqui-do 20G é similar ao acessório 20A pelo fato de suprir ar através de aberturas52 e 54 para distensão de uma matéria-prima que sai pela abertura 50F. Namodalidade preferida, a matéria-prima é quitosana, a qual é feita sair comouma pluralidade de cordões finos. O compartimento de matéria-prima é ele-tricamente conectado em 73 através de uma coluna 53 a uma fonte de rea-bastecimento de matéria-prima e o ar é suprido para a câmara interna doacessório 20G através de uma entrada 77. Uma corrediça de desvio de flui-do de energia cinética 536 é montada em barreiras laterais 532 e 534 paramovimento sobre uma barreira de topo 530 para desvio de quantidades con-troladas do fluido de energia cinética para a matéria-prima em um ângulocom ela.

Para se guiar adicionalmente a matéria-prima e acelerá-la, a en-trada de matéria-prima 73 é eletricamente conectada através de um condu-tor 478 a uma fonte de potencial, de modo que a matéria-prima seja carre-gada, conforme ela deixar o acessório 20G. Embora a carga seja impressapor uma conexão elétrica direta, em algumas modalidades a matéria-prima écarregada conforme ela deixa o acessório pela passagem dela através deum campo elétrico, de modo a se induzir carga nos cordões ou nas partícu-las saindo. A fonte dc-potencial 164 também é conectada aos tambores deacelerador 462 com um potencial suficiente para atração dos cordões ou daspartículas carregados a partir do acessório 20G. Na modalidade preferida, ostambores de acelerador 462 estão no nível do terreno e a matéria-prima noacessório 20G está carregada positivamente. Contudo, a matéria-prima po-deria ser carregada negativamente e o acelerador apenas ligeiramente maispositivamente carregado. O potencial ajuda a fazer com que os cordões se-jam estirados para os tambores de acelerador 462 e sejam acelerados pelocampo de potencial, conforme eles se moverem.

Os tambores de acelerador 462 incluem tambores rotativos cilín-dricos 472 e 474 girados em conjunto, conforme indicado pelas setas, porum acionamento 466, de modo que a matéria-prima seja puxada para amordida dos tambores rotativos, conforme eles girarem em conjunto em di-reções opostas e acelerarem os cordões mais ainda. A aceleração dos cor-dões é suficiente nesta localização para a ruptura dos cordões em partículasfinas. Embora um acelerador de tambor rotativo seja utilizado na modalidade160, qualquer outro acelerador apropriado poderia ser utilizado. Por exem-plo, um campo elétrico forte suficiente também aceleraria os cordões. A ace-leração, porque distende os cordões, os rompe em partículas de tamanhonano uniformes. Para a realização disto, a aceleração deve ser suficiente eisto deve ser determinado empiricamente par cada material usado como amatéria-prima. Os tambores de aceleração ou outros meios de aceleraçãopodem receber correntes de qualquer fonte e formar microfibras ou micro-partículas. Se uma diferença de voltagem for aplicada entre os aceleradorese o coletor, as micropartículas e as microfibras poderão ser convertidas emnanofibras e nanopartículas.

A base 464 também é eletricamente conectada à fonte de po-tencial 164 para o recebimento de um potencial negativo e estiramento daspartículas de matéria-prima 476 sobre sua superfície. Na modalidade prefe-rida, a base 464 é um material baseado em bandagem acionado como umtransportador por motores 166A e 166B, enquanto as partículas se acumu-Iam em sua superfície para a formação de um tapete 456. Na modalidadepreferida, este tapete-éde quitosana, a qual pode ser medicada para a pro-visão de uma bandagem superior por causa de sua área superficial grande.

Na modalidade preferida, a matéria-prima inclui um solvente suficiente demodo que seja fluídica e possa ser emitida a partir do acessório 20G. Contu-do, o solvente evapora, após deixar o acessório e os ligamentos se solidifi-cam em cordões e/ou partículas.

Na Figura 30, é mostrada uma vista em perspectiva simplificadade uma modalidade de acelerador de tambor 462A usável na modalidade daFigura 29 tendo uma primeira pluralidade de roletes 468A a 468C e uma se-gunda pluralidade de roletes 470A a 470D. Cada um dos roletes 468A a468C, 470B e 470C é conformado como dois cones com suas bases planasem conjunto para a formação de uma unidade simétrica com dois lados cur-vados. Os dois rolos 470A e 470D são meios cones. Os cones 468A a 468Ctêm extremidades arredondadas adjacentes a cada outro, como o fazem osroletes 470A a 470D e as duas pluralidades de roletes são engranzadas emconjunto, de modo que os lados curvos do rolete 468A se encaixem nos la-dos curvos dos roletes adjacentes 470A e 470B se adaptando entre eles. Demodo similar, o rolete 468B se adapta entre dois lados dos roletes 470B e470C. O rolete 468C se adapta entre os lados dos roletes 470C e 470D, demodo que as partículas tenham uma área superficial aumentada por roletescilíndricos contínuos.

Na Figura 31, é mostrado um SEM de fibras de quitosana nãoorientadas estiradas com um gradiente de potencial acima de 100 Volts porcentímetro para um coletor estacionário para a formação de um filme fino oupapel. Com rotação lenta, um tapete é formado, tal como o tapete mostradona Figura 33. Na Figura 33, é mostrado um SEM de um tapete incluindo fi-bras de quitosana 172 na faixa de diâmetro de micrômetro (entre 0,5 e 1,5) efibras de quitosana 174 na faixa do nanômetro com fibras de micrômetro 172reticuladas com as fibras de faixa de nanômetro 174. As vazões foram ge-ralmente entre 0,25 microlitros e 10 microlitros por hora com a distância en-tre os eletrodos sendo de aproximadamente entre 2 cm e 60 cm e, preferen-cialmente, entre 8 e 30 cm. As fibras não contêm sal, uma vez que foi des-necessário neutralizar ácido na formação do material.

Na Figura 32, são mostradas fibras orientadas (eixo geométricolongitudinal paralelo a cada outro) que são obtidas por uma rotação maisrápida e um gradiente de potencial mais alto. O limite no gradiente de poten-ciai está relacionado a uma formação de arco entre as fibras, e pode seraumentado com aumentos espaciais entre as fibras ao custo de se teremmenos fibras por polegada quadrada em um produto final atapetado. Os ta-petes e as fibras de quitosana são obtidas com impurezas de sal na matéria-prima. A solução deve estar entre uma viscosidade entre 30 centipoise (cP)e 2000 cP. Com 65,4 cP a 21,8 por cento de torque, há uma tensão superfi-cial de 0,321 mN (32,1 dina) e a 537 cP a 17,9 por cento de torque, a tensãosuperficial é de 0,315 mN (21,5 dina). Os orifícios de agulha 50A a 50E sãogeralmente de calibre 20.

As vazões usadas para a obtenção das fibras das Figura 31 a 33a partir do aparelho da Figura 29 estão na faixa de microlitro por hora, e umadiferença de potencial elétrico é aplicada entre a agulha e uma superfície deeletrodo de coletor, preferencialmente localizada a vários centímetros (váriaspolegadas) do ponto de envio de líquido. Dependendo das propriedades físi-cas chaves da solução sendo submetida a EHD (por exemplo, viscosidade,tensão superficial e condutividade), em uma evaporação de solvente parcialou total a matéria dissolvida pode levar a partículas (eletroaspersão) ou fi-bras (eletrofiação).

Uma quantidade muito pequena de oxido de polietileno (PEO) éadicionada como um plastificante para facilitação da formação de fibra naeletrofiação. Dióxido de carbono dissolvido mantém o pH da solução baixo obastante para evitação da precipitação de quitosana. Pela dopagem da solu-ção com pequenas quantidades de PEG, um diâmetro de fibra pode ser bi-modal, com as fibras de diâmetro grande alinhadas (dominantes) tendo umdiâmetro médio de 5 um, e os filamentos de retículo tendo um diâmetro mé-dio de em torno de 100 nm, conforme mostrado na Figura 33. Na deposiçãode uma fibra carregada eletricamente, um mecanismo de descarga simples erápido consiste no estabelecimento desses múltiplos pontos de contato pe-culiares com fibras adjacentes ou de subcamada. A geração desses filamen-tos interfibra extremamente finos não pode ocorrer entre dois cordões defibra gelatinosos descarregados, à luz de argumentos de tensão superficial.

A estrutura de fibra orientada parece como uma membrana comum diâmetro de poro médio em torno de 10 um. Os tapetes de fibra orienta-da constituem um avanço em relação a membranas convencionais ou fibras,uma vez que propriedades mecânicas anisotrópicas são a chave para certasaplicações, tais como engenharia de cartilagem. As fibras emanam em umestado inchado com solvente, uma vez que a secagem dos tapetes com umapistola térmica levou a uma diminuição de diâmetro de dez vezes (não mos-trado). O diâmetro das fibras, além de ser uma função das propriedades físi-cas da solução, depende fortemente da concentração de PEO.EXEMPLOS

Embora muitos valores das variáveis nos exemplos a seguirpossam ser selecionados a partir desta descrição com valores previsíveis, osexemplos não limitativos a seguir ilustram as invenções:

PROCEDIMENTO GERAL

Soluções de quitosana em ácido acético / água / álcool foramborbulhadas com gás dióxido de carbono puro à pressão atmosférica, e eta-nol, metanol ou acetona - dependendo do co-solvente originalmente escolhi-do - foi adicionado.

EXEMPLO 1 - formação de solução de CQp-EtOH-auitosana

Procedimento:

Pôr em suspensão 1 g de pó de quitosana (Aldrich DA = 80,6%)em 99 ml de água. Então, adicionar 1 ml de ácido acético glacial (EM Scien-ce, 99,9%).

Resultado:

Umas poucas gotas da solução de quitosana / ácido acético a1 % são suficientes para a produção de precipitados.

EXEMPLO 2 - formação de solução de CQp-EtOH-quitosana

Procedimento:

Dissolver quitosana em solução de ácido acético a 1%, etanol a40% e água destilada a 59%.

Resultado:

Não se pôde dissolver a quitosana.

EXEMPLO 3 - formação de solução de CQp-EtOH-quitosana

Procedimento:

Uma suspensão de pó de quitosana em 300 ml de água destila-da foi magneticamente agitada. Ácido acético glacial (9,53 mL) então foi adi-cionado para a dissolução da quitosana em suspensão. A solução resultantefoi borbulhada com dióxido de carbono (Linweld, grau industrial) por 30 min.

Após isso, etanol (Pharmco, 200 pureza) foi adicionado lentamente à solu-ção, enquanto se agitava e borbulhava C02 até que a solução total atingisseum volume de um litro.Resultado:

Uma solução de quitosana clara foi produzida, sem precipitados.

EXEMPLO 4 - formação de solução de CO?-MeOH-quitosanaProcedimento:

Resultado:

Umas poucas gotas da solução de quitosana / ácido acético a1 % em metanol são suficientes para a produção de precipitados.

EXEMPLO 5 - formação de solução de CQp-MeOH-quitosana

Procedimento:

Dissolver quitosana em solução de ácido acético a 1%, metanola 40% e água destilada a 59%.

Resultado:

Não se pôde dissolver a quitosana.

EXEMPLO 6 - formação de solução de COp-MeOH-quitosana

Procedimento:

Uma suspensão de pó de quitosana (Vanson, DA = 83,3%) em300 ml de água destilada foi magneticamente agitada. Ácido acético glacial(9,53 mL, EM Science, 99,9%) então foi adicionado para a dissolução daquitosana em suspensão. A solução resultante foi borbulhada com dióxidode carbono (Linweld, grau industrial) por 30 min. Após isso, metanol foi adi-cionado lentamente à solução, enquanto se agitava e borbulhava C02 atéque a solução total atingisse um volume de 1 L.

Resultado:

Uma solução de quitosana clara foi produzida, sem precipitados.

EXEMPLO 7 - formação de solução de CO?-Ac-quitosana

Procedimento:

Pôr em suspensão 1 g de pó de quitosana (Aldrich DA = 80,6%)em 99 ml de água. Então, adicionar 1 ml de ácido acético glacial (EM Scien-ce, 99,9%).Resultado:

Umas poucas gotas da solução de quitosana / ácido acético a1% em acetona são suficientes para a produção de precipitados.

EXEMPLO 8 - formação de solução de COp-Ac-auitosana

Procedimento:

Dissolver quitosana em solução de ácido acético a 1%, acetonaa 30% e água destilada a 69%.

Resultado:

Não se pôde dissolver a quitosana.

EXEMPLO 9 - formação de solução de COp-Ac-guitosana

Procedimento:

Sete g de quitosana (Vanson, 83,3%) foram agitados na soluçãode 315 ml de água destilada e 65 ml de acetona (EM Science, 99,5%). Aadição de 6,67 ml de ácido acético glacial permitiu a dissolução de quitosanacom agitação. A solução resultante foi borbulhada com C02 por 30 min. A-pós isso, acetona foi adicionada a uma taxa de 200 ml/h até que o volumetotal da solução atingisse 70 ml. Esta solução foi denominada C02-Ac-quitosana.

Resultado:

Uma solução de quitosana clara foi produzida, sem precipitados.

As-Tabelas 1 e 2 abaixo resumem os resultados dos exemplos.

A tabela 1 mostra a condutividade e a tensão superficial do solvente usadopara a preparação da solução de quitosana e a tabela 2 mostra a condutivi-dade, a tensão superficial, a viscosidade e o pH de uma solução de quitosa-na preparada conforme nos exemplos 3, 6 e 9. Parece, a partir destas tabe-las, que um borbulhamento de C02 melhora significativamente as caracterís-ticas de solução de quitosana que ajudam na eletrofiação.

Na Figura 34, é mostrado um diagrama de blocos de um sistemade plantio 200 que tem um sistema veículo de semente 214, um sistema de mistura de semente e veículo 216 e um sistema de semeadura com fluidocontrolada 218. Após as sementes apropriadas serem preparadas pela inici-ação de uma germinação ou uma preparação ou pelo tratamento das se-mentes de uma outra forma, tal como, por exemplo, conforme descrito naPatente U.S. N9 5.628.144 concedida para John A. Eastin em 13 de maio de1997, ou Patente U.S. N9 6.646.181 concedida para John Eastin em 11 denovembro de 2003, ou Patente U.S. N9 6.076.301 concedida para John Eas-tin em 20 de junho de 2000, ou Patente U.S. N9 5.910.050 concedida paraJohn Eastin em 8 de junho de 1999, ou Patente U.S. N9 5.974.734 concedi-da para John Eastin em 2 de novembro de 1999, ou Patente U.S. N95.628.144 concedida para John Eastin 13 de maio de 1997, elas são aplica-das ao sistema de mistura de semente e veículo 216, onde elas são mistu-radas com o veículo de semente a partir do sistema de veículo de semente214 para a formação de uma matriz de sementes em suspensão no veículo.Esta matriz é aplicada ao sistema de semeadura com fluido controlada 218para plantio no campo.

Em uma modalidade do sistema de plantio 200, uma embebiçãoé feita antes da mistura da semente no gel, mas apenas até a ativação dasemente e antes do estágio de crescimento. Ele pode ser então: (1) retorna-do para o teor de água que tinha antes da preparação; (2) armazenado e,mais tarde; (3) adicionado ao veículo, o qual pode ser um gel convencionalpara semeadura com fluido. O processo de germinação continua através daativação e dos estágios de crescimento no gel e/ou no solo, após o plantio.O tempo que permanece no gel deve ser relativamente curto-em termos dedias, tal como menos de quatro dias, embora difira de semente para semen-te. Preferencialmente, as sementes são plantadas em seis horas de misturadelas no gel. O processo é desejável, se não mais do que 20 por cento dassementes estiverem mais de 30 por cento no estágio de ativação, antes daremoção de água. O estágio de ativação é considerado como sendo a partirdo começo da ação metabólica na semente, antes do crescimento até o co-meço do crescimento e as percentagens acima são de tempo do estágio deativação.Tabela 1. Condutividade e pH de solução contendo ácido acético a 1% emsolventes diferentes.

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Tabela 2. Condutividade e tensão superficial de guitosana a 1% e ácido acé-tico a 1% em solventes orgânicos aquosos diferentes após borbulhamentode dióxido de carbono.

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Além da preparação, vários outros tratamentos podem ser reali-zados nas sementes, antes da mistura delas com o gel, tal como, por exem-plo: (1) a germinação pode ser começada; (2) microorganismos benéficospodem ser adicionados para inoculação das sementes, durante a prepara-ção ou os microorganismos podem ser adicionados ao gel; (3) sementesdanificadas podem ser removidas pela classificação de sementes maioresapós embebição das sementes, para se fazer com que as sementes danifi-cadas inchem ou permitir que um material de matriz adira à semente, duran-te a preparação, para a feitura de um agrupamento maior; e/ou (5) uma re-sistência sistêmica à doença pode ser induzida pela introdução de agentesdesejados durante a preparação ou no fluido.

A semeadora separa as sementes com uma pequena quantida-de de gel em torno de cada uma delas e as planta em regos ou as espaçadifundidas no terreno, conforme necessário. A quantidade de gel é conside-ravelmente menor do oue em sistemas de semeadura com fluido da técnicaanterior. O tempo de pré-emergência de sementes plantadas por este méto-do é relativamente próximo, tal como, por exemplo, 80% das plantas emer-gem em uma semana umas das outras, em contraste com 20% por algunsprocessos de semeadura com fluido da técnica anterior. O sistema veículode semente 214 inclui um gel adequado 30 e, sob algumas circunstâncias,aditivos 32 os quais são misturados no gel. Os aditivos 232 podem ser mi-croorganismos ou pesticidas ou hormônios do crescimento, ou fertilizantesúteis no plantio, os quais são pretendidos para inoculação, entrada e estimu-lação ou proteção da semente e da muda.

O gel 230 pode ser convencional e tem um volume: (1) paragrandes sementes, tais como aquelas de milho, preferencialmente igual aovolume das sementes, mas sempre entre metade do volume das sementes equatro vezes o volume das sementes; e (2) para pequenas sementes deverduras, tal como de repolho, preferencialmente duas vezes o volume dassementes e sempre entre o mesmo volume que as sementes e menos doque dez vezes o volume das sementes.

O gel 230 pode ter uma viscosidade e uma mobilidade: (1) sufi-cientemente baixa para preencher cada ranhura pelo menos metade dasvoltas de parafuso; (2) suficientemente baixa para ser liberado na extremi-dade do boca] com uma diferença de pressão de ar tão baixa quanto 0,43kPa (1/16 psi) através da ponta de bocal; e (3) com partículas de densidadealta suficiente e materiais semi-sólidos para se permitir a mistura das semen-tes por forças aplicadas à mistura de gel e semente, partícula ou semente.

Geralmente, muitos géis são conhecidos e podem ser usadosnas densidades prescritas. Por exemplo, hidroxietilcelulose vendida pelaHercules, Inc., 910 Market Street, Wilmington, Delaware 19899, sob a marcaregistrada "NATROSOL" pode ser usada misturada nas proporções reco-mendadas. Este gel mostrou ser capaz de suportar microorganismos emplantio com fluido. Este gel em particular, embora não o único disponível, édescrito no Boletim 250-11, revisão 10-80, 10M07640 intitulado NATROSOLimpresso pela Hercules, Inc. no endereço mencionado anteriormente, e seuuso em uma mistura é descrito de forma similar em outros folhetos produzi-dos por aquela companhia.

A viscosidade pode ser medida usando-se um viscosímetro, talcomo o viscosímetro de Brookfield e deve estar na faixa de 1.800 a 4.000cP, e, geralmente: (1) para sementes pequenas, tais como sementes de re-polho, está na faixa de 1.800 a 2.000 cP; (2) para sementes de tamanhomédio, está na faixa de 2.500 a 3.000 cP; e (3) para sementes grandes, talcomo milho, está na faixa de 3.000 a 4.000 cP. Contudo, a viscosidade exatapode ser determinada facilmente por tentativa e erro na operação do alimen-tador de semente ou partícula.

O sistema de mistura de semente e veículo 216 inclui um mistu-rador 234 e aditivos 236. A mistura pode ser feita à mão ou por um mistura-dor automático, o qual recebe as sementes e o gel e os mistura em conjuntocompletamente. Aditivos, tais como microorganismos, pesticidas, fertilizantesou hormônios do crescimento podem ser adicionados neste estágio, se elesnão tiverem sido adicionados em um estágio anterior. As sementes e o geldevem ser suficientemente misturados para deixarem as sementes em sus-pensão e podem ser feitos em quantidades maiores e, então, adequadamen-te derramados no mantenedor, em um tanque ou em uma tremonha para oalimentador de semente ou de partícula ou podem ser misturadas na tremo-nha para o alimentador de semente ou de partícula. Se eles forem adiciona-dos à ireiiionha a partir de-um misturador maior, deve-se ter cuidado de mo-do que um fluxo laminar não remova as sementes da suspensão ou a mistu-ra deverá ser repetida na tremonha. Preferencialmente, uma verruma é usa-da para se mover a matéria-prima, e a matéria-prima tem um material semi-sólido e sólido suficiente nele de modo que a força de cisalhamento aplicadapelas superfícies de verruma imprima uma força à matéria-prima inteira, aoinvés de seletiva para seus componentes. Geralmente, se derramada nastremonhas em grandes quantidades, a suspensão não será perturbada.

O sistema de semeadura com fluido controlada 218 inclui umasemeadora 240, um sistema de medição para a semeadora 242, um alimen-tador de semente ou de partícula 244 para alimentação da combinação degel e sementes e um separador 246 para separação das sementes, um mo-nitor 249 para as sementes e um sistema de controle 250. A semeadora 240pode ser uma semeadora convencional puxada por um veículo primário, talcomo um trator e para abertura de regos no terreno e para se permitir quesementes sejam inseridas neles e para fechamento dos regos, ou pode serusada com um equipamento de difusão convencional. O alimentador de se-mente ou de partícula 244 e o separador 246 são montados na semeadora240 para alimentação de gel e de semente para o rego e separação das se-mentes. O alimentador de semente ou de partícula 244 é monitorado pelomonitor 248. Um sistema de controle 250 pode ser usado para comparaçãoda velocidade do trator com a alimentação de sementes e ajuste do alimen-tador de semente ou de partícula 244 para manutenção da orientação apro-priada. Em uma modalidade, a velocidade de operação do alimentador desemente ou de partícula 244 é medida, ao invés de as sementes reais sendodispersas, e isto é correlacionado com o número de sementes, de acordocom a densidade de semente no gel. Isto é feito automaticamente por umequipamento semeador convencional, o qual aciona o alimentador de se-mente ou de partícula nesta invenção, mas são conhecidos para acionamen-to do equipamento de semeadura com fluido. Também, o monitor 248 é visí-vel para o operador, que pode ajustar a velocidade do movedor primário pu-xando a semeadora 240 ou a velocidade do alimentador de semente ou departícula-244, em outras modalidades. - -

Na Figura 35, é mostrada uma vista em perspectiva de uma mo-dalidade de semeadora 240A pretendida para o plantio de sementes relati-vamente pequenas, tais como repolho, pepino ou sementes de vegetais si-milares. A semeadora 240A, conforme mostrado na Figura 35, inclui nelapartes para o plantio em duas fileiras, com cada uma sendo indicada comouma de duas seções de fileira 243A e 243B tendo números correspondentescom prefixos correspondentes "A" ou "B". As fileiras são ajustáveis uma comrespeito à outra na semeadora.

A semeadora 240A é similar em muitos aspectos às semeadorasda técnica anterior, na modalidade preferida, sendo uma modificação deuma semeadora tracionada existente de um tipo fabricado e vendido pelaStahnhay Company com as modificações sendo dirigidas principalmente àorientação e à montagem de alimentadores de semente ou de partícula indi-cadas em 244A e 244B e uma seção de separador comum 246 suprindo arpara as seções de separador 246A e 246B. A semeadora inclui um medidorde controle de profundidade tendo uma primeira e uma segunda rodas demedidor de controle de profundidade (não mostrado na Figura 35), umasprimeira e segunda rodas de suporte de barra de ferramenta 260A e 260B,umas primeira e segunda seções de preparação de rego 262A e 262B, umasprimeira e segunda seções de fechamento e pressão de rego 264A e 264B,e uma barra de ferramenta 259. Os alimentadores de semente ou de partícu-la 244A e 244B e o separador 246 são adaptados para serem montados nasemeadora para a distribuição de uma matriz, para separação das sementese para se fazer com que elas caiam em um rego, antes de ele ser fechado epressionado.

A semeadora é adaptada para ser puxada por um trator 270 deuma maneira convencional e o trator 270, em algumas modalidades, temmontado nele um monitor adequado 248 e visores de indicação para mostra-rem a velocidade de movimento do trator 270 e a taxa de distribuição dassementes por alimentadores de semente ou de partícula 244A e 244B ou,em outras modalidades, uma contagem das sementes para se permitir umapronta correlação da velocidade do trator 270 com a taxa de distribuição-desementes para controle do espaçamento de sementes. A seção de separa-dor comum 246 tem um soprador ou uma outra fonte de ar à baixa pressão272 conectado através de um medidor de pressão 274 com duas manguei-ras 246A e 246B para separação de sementes em cada um dos dois alimen-tadores de semente ou de partícula 244A e 244B. Os alimentadores de se-mente ou de partícula 244A e 244B têm tremonhas de alimentação corres-pondentes 276A e 276B para o recebimento da mistura de gel e semente ealimentação dela para um acessório para separação pelos separadores246A e 246B, a serem explicados mais plenamente aqui adiante.

Na Figura 36, é mostrada uma vista em elevação lateral da se-meadora 240A a partir do lado A da Figura 35, mostrando uma roda de barrade ferramenta 260A, uma roda de medidor de controle de profundidade261 A, a seção de preparação de rego 262A e a seção de fechamento epressão de rego 264A. Conforme mostrado nesta vista, a seção de separa-dor comum 246 (Figura 35) sopra ar através da mangueira de separador246A adjacente à tremonha de alimentação 276A. A tremonha de alimenta-ção 276A inclui uma seção de alimentação de fundo 278A terminando emuma ponta 279A da seção de alimentação de fundo 278A e a mangueira deseparador 246A está localizada adjacente à seção de preparação de rego262A e antes da seção de fechamento e pressão de rego 264A, para alimen-tação de sementes e gel para o rego, após ele ser aberto e antes de ele serfechado.

Para acionamento da seção de alimentação de fundo 278A auma velocidade relacionada ao movimento da semeadora 240A, a seção defechamento e pressão de rego 264A inclui uma seção de corrente e rodadentada 280A com uma roda dentada de fundo 282A girando com as rodasde pressão e acionando uma roda dentada de topo 284A através de um a-cionamento de corrente. A roda dentada de topo 284A gira um eixo 286Aatravés de uma transmissão de engrenagens, cujo eixo ativa a seção de ali-mentação de fundo 278A. Uma transmissão similar para acionamento doalimentador de semente ou de partícula 244B (não mostrado na Figura 36) éconectada de uma maneira similar no-úutro lado da semeadora 240A. Outrosmecanismos de acionamento convencionais podem ser adaptados de umamaneira similar, tal como gerando um sinal indicando uma velocidade noterreno a partir de um eixo motor.

Na Figura 37, é mostrada uma vista em elevação lateral de umamodalidade 240B de uma semeadora pretendida para sementes maiores,tais como sementes de milho, tendo como algumas de suas partes: (1) rodasde medidor de controle de profundidade, uma das quais sendo mostrada em261C; (2) uma pluralidade de abridores de disco, um dos quais sendo mos-trado em 263C; (3) uma pluralidade de seções de preparação de rego, umdos quais sendo mostrado em 262C; (4) uma pluralidade de separadores,um dos quais sendo mostrado em 246C; (5) uma pluralidade de alimentado-res de semente ou de partícula, um dos quais sendo mostrado em 244C; e(6) uma pluralidade de conjuntos de seções de fechamento e pressão derego, um dos quais sendo mostrado em 264C.

Como nas modalidades das Figuras 35 e 36, a modalidade daFigura 37 contém uma pluralidade de seções de preparação de fileira parale-las para o plantio simultaneamente de uma pluralidade de fileiras de semen-tes paralelas umas às outras lado a lado, e a modalidade de 240B é similarem muitos aspectos à modalidade da semeadora 240A. Contudo, a modali-dade de 240B inclui um reservatório de água e uma bomba mostrados ge-ralmente em 290 e um pedal de escavação de rego diferente a ser descritoaqui adiante. O reservatório de água e bomba 290 é usado apenas para lim-peza do equipamento e não entra no plantio de sementes. O alimentador desemente ou de partícula 244C é mostrado com uma seção de alimentaçãode fundo 278C a qual alimenta as sementes e matriz para seu bocal 336,onde as sementes são separadas uma a uma pelo separador 246C. Con-forme mostrado nesta modalidade, o bocal 336 para a seção de alimentaçãode fundo 278C e o bocal para o separador 246C são postos em justaposiçãopróxima um com o outro, e com o rego sendo preparado de modo que o se-parador 246C solicitante de registro ar para baixo e perpendicularmente aoterreno ou em um ângulo ligeiro com o terreno através da ponta do bocal336 da seção de aíimentação de fundo 278C, desse modo se fazendo comque as sementes, conforme elas forem movidas para a saída de bocal, se-jam forçadas para longe do bocal 336 uma a uma para o terreno.

Para preparação do terreno para o recebimento da semente e damatriz, cada seção de preparação de rego, tal como em 262C, inclui um pe-dal de plantio correspondente, tal como 294C, adaptado para cooperar come ser alinhado com um abridor de disco correspondente 263C. O pedal 294Cé montado para ajuste na profundidade em uma placa de montagem 295C, aqual o mantém em posição a uma profundidade constante com respeito aoterreno. A seção de alimentação de fundo 278C e o separador 246C sãomontados adjacentes ao pedal 294C para posicionamento de semente e dematriz no terreno atrás dele.Devido ao fato de as sementes serem capazes de emergiremnesta semeadora com gel, o pedal 294C (mostrado interrompido na Figura37) durante um plantio é menos profundo do que em muitas aplicações. Éajustável na posição e, na Figura 37, é mostrado elevado ligeiramente acimado terreno e seria ajustado à profundidade de umidade do selo quando doplantio. Ao alimentador de semente ou de partícula 278C é acionado damesma maneira que nas modalidades das Figuras 35 e 26, mas pode seracionado por motores separados, se desejado. O bocal 336 do alimentadorde semente ou de partícula é posicionado nas asas do pedal 294C a umadistância do terreno e no elemento de formação de rego, de modo a se fazercom que a semente e a matriz sejam apropriadamente depositadas.

Na Figura 38, é mostrada uma vista em perspectiva posteriorfragmentada das quatro seções de fileira 243C, 243D, 243E e 243F da se-meadora 240B para se forçarem o gel e as sementes a partir de seus quatroalimentadores de semente ou de partícula 244C a 244F correspondentespara os acessórios correspondentes (não mostrados na Figura 38). Na mo-dalidade preferida, as seções de alimentação de fundo, uma das quais sen-do mostrada em 278E, são controladas pela velocidade do veículo. Contudo,elas podem ser independentes da velocidade do veículo e controladas au-tomaticamente ou por um operador em conjunto com um velocímetro emseparado para o trator. Este arranjo é especialmente vantajoso quando con-tadores de semente do tipo ótico forem usados, uma vez que um ajuste podeser feito a partir da cabine, com base na contagem de semente, para manu-tenção de um espaçamento regular. Nesse caso, eles podem ser acionadospor um motor hidráulico ou elétrico em separado.

Conforme mais bem mostrado na Figura 38, as rodas de suportede barra de ferramenta 260C e 260D são montadas por cilindros hidráulicos281C e 281D na barra de ferramenta 259A de uma maneira convencional,para o ajuste da profundidade ou da altura dos pedais de plantio. O alimen-tador de semente ou de partícula, um dos quais sendo mostrado em 276E,alimenta o rego. Marcadores de fileira convencionais 279A e 79B marcam asfileiras. Para suprir ar sob pressão para os alimentadores de semente ou departícula tal como 276E, o separador 246A inclui uma fonte de ar sob pres-são e um medidor de pressão montado no trator e conectado por condutospara o suprimento de ar para uma localização próxima do alimentador desemente ou de partícula. Na modalidade preferida, a fonte de ar sob pressãoinclui um soprador, conforme descrito acima.

Na Figura 39, é mostrada uma vista em perspectiva de um pedalde plantio 294 que tem um eixo de montagem 296, uma borda de corte 298,uma seção de formação de rego 300 e uma porção traseira 302. O eixo demontagem 296 é geralmente quadrado e afixado ao topo do pedal de plantio294. O pedal de plantio 294 é montado horizontalmente atrás dos abridoresde disco da semeadora para a preparação de um rego, conforme ele for mo-vido através do terreno. A borda de condição de restrição 298 é montada demodo que esteja substancialmente no terreno com sua superfície plana detopo acima do terreno. A borda de corte 298 também é capaz de escavar ouaprofundar um rego. Sua seção de formação de rego 300 alarga o rego, esua porção traseira 302 faz com que solo solto seja movido para fora do ca-minho.

Conforme mostrado na Figura 40, a porção traseira 302 de pedalde plantio 294 contém porções que se estendem para fora 304 e 306 e umaporção recortada que permite alguma flexão, conforme ele passar através dorego e forçar o solo para o lado. As sementes são alimentadas entregas por-ções que se estendem para fora 304 e 306 a partir de uma altura suficientepara se evitar um entupimento do bocal com terra e próximas o bastante pa-ra se evitar que matriz e sementes sejam movidas para fora do rego enquan-to caem por várias forças, tais como vento ou vibrações.

Na Figura 41, é mostrada uma vista em perspectiva de uma mo-dalidade de pedal 310 para o plantio de sementes maiores, tal como milho,tendo um suporte de montagem 312, duas bordas de corte alinhadas 314A e314B e uma porção traseira 318. As bordas de corte 314A e 314B e a por-ção traseira 318 são substancialmente idênticas à borda de corte 298 (Figu-ra 39), a seção de formação de rego 300 (Figura 39) e a porção traseira 302(Figura 39). Contudo, uma vez que o rego deve ser mais profundo para es-tas sementes, a borda de corte 314A é mais baixa do que a borda de corte298 (Figura 39) e a borda de corte 314B é larga para a feitura de um regomais profundo e mais largo. Estes projetos de pedais permitem que o gelcaia na ranhura e seja relativamente regular na localização, não importandoum percurso ligeiramente inclinado do gel a partir do bocal causado por ven-to ou vibração. Para a formação de uma área de proteção para que a matriz,o gel e as sementes caiam, as porções espaçadas 304 e 306 das Figuras 39e 40 são espaçadas uma da outra onde as sementes caírem. Os pedais deplantio 294 (Figura 39 e 40) e 310 são montados para flutuarem no nível a-justado para os abridores nos quais são montados, sob o controle das rodasde medidor de nível, de uma maneira conhecida na técnica, para esta finali-dade o suporte de montagem 312 sendo montado no pedal 310 e o suportede montagem 312 sendo montado de forma móvel em um suporte de mon-tagem de abridor de uma maneira a ser descrita mais tarde.

Na Figura 42, é mostrada uma vista em perspectiva de um ali-mentador de semente ou de partícula 244 e de um separador 246 de um tipoo qual é mais útil para pequenas sementes, tais como sementes de cenouraou de repolho. O alimentador de semente ou de partícula 244 inclui umatremonha de alimentação 276A, uma seção de alimentação de fundo 278A,um eixo de saída de motor 330, um suporte de montagem 332, um vibrador334 e um bocal 336A. Para expelir sementes e-rnaífiz, a seção de-a!imenta-ção de fundo 278A é (1) conectada a e acionada pelo eixo 330; (2) montadapelo suporte de montagem 332 no quadro da semeadora; e (3) montada natremonha de alimentação 276A a partir da qual ela recebe gel e sementes.

Ela aciona as sementes e o gel sob a força de acionamento do eixo 330 a-través do bocal de alimentador de semente ou de partícula 336A, enquanto obocal de alimentador de semente ou de partícula 336A é vibrado pelo vibra-dor 334. O eixo 330 é girado por uma seção de corrente e roda dentada (nãomostrada na Figura 42) em sincronismo com a velocidade da semeadoraatravés de um campo ou por um motor. O separador 246 inclui um bocal340, uma mangueira 342 e um suporte de montagem 344. A mangueira 342está em comunicação com a fonte de ar 272 (Figura 35) a qual pode ser tãobaixa quanto de 0,43 kPa (1/16 psi) acima da pressão atmosférica e tão altaquanto 68,95 kPa (10 psi), mas preferencialmente está entre 1,72 kPa (!4psi) e 27,58 kPa (4 psi). O ar é transferido sob pressão através da manguei-ra 342 para o bocal 340. A mangueira 342 é montada na tremonha de ali-mentação 276A pelo suporte de montagem 344, de modo que seu bocal 340esteja acima e apontando de forma substancialmente perpendicular parabaixo em direção ao terreno em uma localização imediatamente abaixo dobocal de alimentador de semente ou de partícula 336A para sopro do ar a-través daquele bocal 336A para baixo para o terreno ou em um padrão paradifuso e distribuição de sementes no padrão desejado. A mangueira 342 érelativamente rígida, de modo que possa ser montada em posição sem semover sob uma pressão de vento ou similar.

A tremonha de alimentação 276A é geralmente de topo aberto eretangular, sendo capaz de manter vários litros (galões) de gel e sementecom lados se estendendo para baixo para uma localização próxima da seçãode alimentação de fundo 278A, onde ela é inclinada para comunicação comela. Outros formatos e tamanhos de tremonhas de alimentação podem serusados, com a construção de parede sendo adaptada para fazer com que assementes e o gel se mova para o fundo da tremonha 276A e para a seçãode alimentação de fundo 278A, sem as sementes serem separadas pelo flu-xo laminar contra as paredes'da tremonha, ou depositando-se em grupos detamanhos no gel, por causa do período de tempo requerido para a grandequantidade de gel a ser plantada. Assim, o tamanho da tremonha de alimen-tação está relacionado à estabilidade da suspensão de sementes e gel e éprojetado para reter uma uniformidade na dispersão de sementes na tremo-nha de alimentação 276A até as sementes serem dirigidas através do bocalde alimentador de semente ou de partícula 336A. A seção de alimentação defundo 278A do alimentador de semente ou de partícula 244 inclui um invólu-cro cilíndrico que tem um eixo geométrico geralmente perpendicular ao eixogeométrico central da tremonha de alimentação 276A ou inclinado em umângulo com ele. O ângulo da seção de alimentação de fundo 278A é tal quefaça com que a gravidade ajude na alimentação de gel a partir da tremonhade alimentação 276A através do bocal de alimentador de semente ou de par-tícula 336A. O eixo geométrico longitudinal do meio de alimentação faz umângulo com o eixo geométrico longitudinal da tremonha de alimentação276A, de modo que o bocal de alimentação 336A seja mais baixo e maisdistante do topo da tremonha de alimentação 276A do que a extremidaderecebendo o eixo de saída de motor 330.

Para se moverem o gel e as sementes com uma força positiva, omeio de alimentação tem um invólucro geralmente cilíndrico o qual pode sermontado em sua extremidade de fundo por um suporte de montagem 332 aoalojamento ou por qualquer outro meio. Ele recebe em uma extremidade oeixo de saída de motor 330, o qual é girado por um motor hidráulico ou poruma transmissão de engrenagens conectada às rodas de prensa ou a qual-quer outro mecanismo para se forçar a mistura de semente / gel em direçãoao bocal de alimentador de semente ou de partícula 336A. O bocal de ali-mentador de semente ou de partícula 336A se estende a partir de um tam-pão ou de um fechamento montado em torno da seção de alimentação defundo 278A para emissão de gel para baixo, tal como mostrado em 337.

Para manutenção das sementes no bocal de alimentador de se-mente ou de partícula 336A em uma suspensão uniforme para dispersão,apesar do fluxo laminar possível através do bocal de alimentador de semen-te ou de partícula 336A, o vibrador 334 inclui um eletroímã 350, uma base demontagem 352, um suporte de montagem 354, e um garfo 356. A base demontagem 352 é montada no invólucro cilíndrico da seção de alimentaçãode fundo 278A pelo suporte 354 e suporta o eletroímã 350. O eletroímã 350inclui um membro externo ferromagnético em formato de U e um enrolamen-to condutivo localizado centralmente conectado a uma fonte de voltagemalternativa que cria um percurso de fluxo no material ferromagnético em for-mato de U primeiramente em uma direção e, então, na direção oposta, paraatração e repulsão do garfo 356.

Para vibração do bocal 336A, o garfo 356 inclui uma mola ferro-magnética e um membro que se estende para baixo, o qual se adapta emtorno e sujeita o bocal de alimentador de semente ou de partícula 336A. Amola ferromagnética se estende entre as pernas do material ferromagnéticoem formato de U, sendo firmemente presa em uma extremidade e orientadapor mola a partir da outra extremidade, de modo que o percurso de fluxo a-través do membro em formato de U puxe a extremidade livre da mola emdireção a ele para completação de um percurso de fluxo em uma direção, ea libere, conforme o percurso de fluxo mudar de direções, puxando-a de vol-ta de novo para completar o percurso na outra direção. Esta ação vibra ogarfo 356 e o bocal de alimentador de semente ou de partícula 336A a umafreqüência e uma amplitude suficientes para manutenção de um fluxo suavede sementes. Embora um vibrador ferromagnético típico 334 tenha sidomostrado, há muitos desses vibradores de tipos diferentes disponíveis co-mercialmente, e outros vibradores podem ser utilizados, se eles vibrarem ogarfo 356 a uma freqüência e uma amplitude de deslocamento: (1) suficien-tes para prevenção da separação de sementes da matriz, enquanto as se-mentes ainda estiverem no bocal de alimentador de semente ou de partícula336A, conforme o gel e as sementes fluírem a partir do bocal de alimentadorde semente ou de partícula 336A, tal como por atrito contra as paredes; e (2)também suficiente para ajudar na separação de gel e sementes fora de, masem contato com o bocal de alimentador de semente ou de partícula 336A deuma maneira controlada com o auxílio de um fluxo de ar a partir do bocal deseparador 340. A finalidade principal das vibrações é manter uma dispersãouniforme de sementes e gel, conforme a matriz de gel e de semente fluir a-través do bocal, após ter deixado um contato direto com os membros de for-ça de cisalhamento de trado.

As vibrações devem ser a uma freqüência adequada para a fina-lidade pretendida, e, geralmente, tendo um com mais longo do que o diâme-tro das sementes. Deve estar geralmente entre 20 ciclos por segundo e10.000 ciclos por segundo com uma amplitude entre 1 mm e 3 mm, para seevitar que as sementes, conforme elas forem empurradas através do bocal336A, sejam alojadas na saída e tamponem o bocal. A amplitude das vibra-ções deve ser suficiente para a criação de um efeito de inércia entre a se-mente e o gel e, assim, está relacionada à viscosidade do gel e à densidadedas sementes.

O separador 246 é pretendido em intervalos regulares para for-çar as sementes e a matriz chegando à ponta do bocal de alimentador desemente ou de partícula 336A a serem separadas e caírem no terreno. Elepode ser um vibrador mecânico, o qual passa através da abertura ou ummecanismo tipo de ventilador rotativo, mas, na modalidade preferida, está auma pressão de 0,17 kPa (0,025 psi) acima da pressão atmosférica. Para sesepararem apropriadamente as sementes, o fluxo de ar deve estar entre0,345 kPa (1/20 psi) e 27,56 kPa (4 psi) acima da pressão atmosférica ouabaixo da pressão atmosférica, se for uma bomba de vácuo posicionada pa-ra remoção de gel e sementes e permitir que eles caiam por gravidade. Pre-ferencialmente, a corrente de ar passa diretamente através da ponta do bo-cal de alimentador de semente ou de partícula 336A em uma direção verticalem um plano perpendicular à direção de movimento da semeadora ou nadireção da ranhura na qual as sementes devem ser deixadas cair e perpen-dicular a ou em um ligeiro ângulo em um plano alinhado com a direção demovimento da semeadora ou na direção da ranhura na qual as sementesdevem ser deixadas cair, o ângulo alinhado com a direção do movimento dasemeadora ou a ranhura sendo de não mais do que 75 graus em qualquerlado de uma normal com o terreno e sendo de não mais do que 30 graus apartir de uma normal com o terreno em um plano perpendicular- à direção de -movimento da semeadora ou a ranhura.

Na Figura 43, é mostrada uma outra modalidade de alimentadorde semente ou de partícula 244A conectado ao separador 246 e tendo umvibrador 334 idêntico (mostrado em detalhes na Figura 49), suporte de mon-tagem 352, seção de alimentação de fundo 278A e eixo 330. Contudo, a tre-monha de alimentação 276B difere da tremonha de alimentação 276A daFigura 42. As diferenças são geralmente pretendidas para a acomodação desementes maiores e volumes maiores de sementes do que aqueles da tre-monha de alimentação 276A da Figura 42, ao se tornar o movimento dassementes na seção de alimentação de fundo 278A fácil, enquanto se aco-modam volumes maiores de matéria-prima na caixa.A tremonha de alimentação 276B inclui uma porção de topo au-mentada 360, uma porção inclinada para dentro 362, uma porção estreita364 e uma porção de trado 366, a qual é afixada à seção de alimentação defundo 278A. A seção de alimentação de fundo 278A tem um trado 370 den-tro dela, o qual é girado pelo eixo 330 a partir de uma seção de corrente eroda dentada ou a partir de um motor para um movimento do gel em direçãoao bocal de alimentador de semente ou de partícula 336B. A porção estreita364 se estreita para baixo para forçar o gel sobre o trado 370, onde ele podeser movido na seção de alimentação de fundo cilíndrica 278A a qual o en-volve, de modo que as forças de cisalhamento do trado 370 sucessivamentemovam a mistura para o bocal de alimentador de semente ou de partícula336B.

Para facilitar um fluxo da mistura, a porção estreita 364 é em umângulo, de modo que a seção de alimentação de fundo 278A se incline parabaixo com o bocal de alimentador de semente ou de partícula 336B estandoabaixo do eixo 330. A porção estreita 364 conecta a porção de trado 366com a porção inclinada para dentro 362, o que faz com que a mistura deslizepara dentro. A porção de topo aumentada 360 está acima da porção inclina-da para dentro 362 para conter mais material e, ainda, por gravidade, forçara mistura para baixo para o trado 370.

Na Figura 44, é mostrada uma" vista plana de~alimentador desemente ou de partícula 244A tendo uma tremonha de alimentação 276A,um trado 370 e o bocal 336B. A tremonha de alimentação 276A tem: (1) umaextremidade de topo aberta para o recebimento de gel e semente; e (2) umaextremidade de fundo em comunicação com o trado 370 para o suprimentode uma mistura de semente e gel para ele. Para o recebimento de gel e desementes, a tremonha de alimentação 276A tem: (1) uma porção de topoaumentada 360 tendo uma seção transversal retangular com lados verticaisretos; (2) uma porção central ou de conexão menor 362 tendo paredes afuni-ladas para dentro conectando a porção de extremidade de topo e as porçõesinferiores; (3) uma porção estreita inferior 364 tendo uma inserção retangu-lar; e (4) uma seção afunilada para dentro ou porção de trado 366 terminan-do com o trado 370 no fundo. O trado 370 tem em uma extremidade umaconexão de pino 372 para a conexão ao eixo 330 para rotação do trado 370e em sua outra extremidade uma saliência de terminação 374 pretendidapara ejeção de sementes. O trado 370 contém roscas em um compartimento380 localizado no fundo da tremonha de alimentação 276A e se abrindo paracima para a tremonha de alimentação 276A. As roscas do trado se esten-dem no bocal 336B mostrado em 382, a seção de alimentação de fundo378A sendo um cilindro fechado circundando a extremidade do trado 370 ese estendendo em uma abertura 384, cuja abertura tem paredes afuniladase um orifício através do qual a matéria-prima, tais como misturas de semen-tes, partículas, aditivos e gel, é movida. O compartimento de fundo 380 nãoé tão longo quanto a porção roscada da espiga do trado. Uma porção nãoroscada 381 do trado, de pelo menos 2,54 cm (1"), adapta-se no comparti-mento 380 para o recebimento de gel a ser movido pelo trado 370 para obocal 336B.

A tremonha de alimentação 276A, o trado 370 e a seção de ali-mentação de fundo 378A são projetadas com dimensões projetadas para seevitarem: (1) uma fissuração de sementes entre bordas do trado 370 e o bo-cal 336A ou a tremonha de alimentação 276A; (2) a separação de sementespor um fluxo laminar contra superfícies, resultando em um bloqueio eventualdo bocal 336B; (3) uma saída de pulsação de sementes e gel causada porum envio irregular a partir do trado 370 através da abertura 384; e (4) umespaçamento impróprio de sementes pela passageiro da distribuição unifor-me de sementes no gel. Para redução da fissuração ou da formação de fatiadas sementes, o ângulo das roscas do trado 370 na sua borda superior e oângulo da seção de alimentação de fundo 378A ou da tremonha de alimen-tação 276A na localização em que a mistura é primeiramente empurrada apartir da tremonha de alimentação 276A para a seção de alimentação defundo 378A é selecionada para se evitar um efeito de tesoura, o qual podeesmagar ou fatiar as sementes. Para esta finalidade, o ângulo de hélice emque ele passa para o tubo e o ângulo da parede dentro da tremonha de ali-mentação 276A que ele contata são selecionados para serem iguais, de mo-do que a hélice e a parede operem como uma borda se movendo paralelosem direção a uma borda. Esta estrutura permite que um gel máximo sejaestirado para a seção de alimentação de fundo 378A e evita um efeito detesoura, o qual pode capturar as sementes e fissurá-las ou fatiá-las.

Para redução da separação de sementes por um fluxo laminar,conforme o gel se move para baixo pela tremonha de alimentação 276A, atremonha de alimentação 276A é de tamanho suficiente para a criação deuma pressão para baixo no compartimento de trado 380 e tem paredes incli-nadas, as quais estão relacionadas à viscosidade do gel e ao tamanho e àdensidade das sementes. A superfície inclinada de fundo é pretendida paracanalização do gel diretamente para o trado 370, ao invés de permitir queele fique contra uma superfície plana, onde as sementes podem eventual-mente se separar por um movimento lento do gel ou um movimento do gelem um plano horizontal contra o fundo da tremonha de alimentação 276A.As superfícies retas são pretendidas para a criação de uma altura hidrostáti-ca de peso a qual tende a forçar o gel para baixo com uma pressão contraas superfícies inclinadas.

Para se evitar um bloqueio próximo da extremidade da seção dealimentação de fundo 378A em que a matriz de sementes e de gel entra apartir da tremonha de alimentação 276A, a profundidade das ranhuras notrado é suficientemente profunda e o ângulo das roscas suficientementegrande para se fazer com que a mistura de gel seja movida com apenasuma pequena área superficial de gel com um grande volume se movendoem contato com uma superfície estacionaria a uma taxa a qual não é propí-cia para um fluxo laminar. As roscas são conformadas desta maneira porqueum fluxo laminar pode causar, de outra forma, uma separação de sementescontra a superfície das ranhuras e eventualmente resultar em entupimento.O fluxo real é turbulento e propício a alguma mistura que mantém as semen-tes em suspensão.

A profundidade das ranhuras no trado varia com o tamanho dasemente e a quantidade de gel. O ângulo das roscas está correlacionado avários fatores para o controle da velocidade de movimento da superfície dogel contra as paredes da seção de alimentação de fundo 378A, os outrosfatores sendo: (1) o espaçamento entre as sementes; (2) a velocidade dasemeadora através do terreno; (3) a densidade das sementes no gel; (4) oângulo das roscas do trado 370; e (5) o número de revoluções por minuto dotrado 370. Para redução da separação na extremidade de saída da seção dealimentação de fundo 378A, o ângulo da saliência de terminação 374 é con-formado para empurrar o gel e as sementes para fora a uma velocidademaior. Assim, o ângulo da extremidade de entrada da seção de alimentaçãode fundo 378A combina com as roscas e as roscas têm um ângulo naquelalocalização o qual é diferente do ângulo na extremidade de saída.

Para redução do tamponamento dos bocais: (1) o ângulo da sa-liência de terminação 374 e o ângulo de estreitamento da seção de alimen-tação de fundo 378A são selecionados para uma separação de ejeção má-xima e precisão; (2) um separador de ar é usado, conforme descrito acima;(3) um vibrador é usado, conforme descrito acima; e (4) a mistura de gel temmaterial sólido e semi-sólido nela para impressão de uma força diretamenteatravés da matéria-prima, ao invés de se separarem sólidos de géis. Istopermite um movimento através de aberturas tão pequeno quanto de 1 mmou menos de mais longo do que as sementes ao invés de um tamponamen-to, conforme ocorrera com esforços da técnica anterior para o bombeamentode uma mistura de gel através de uma mangueira. A rosca final do trado seestende para a porção afunilada do bocal 336B para a criação de uma força,conforme o afunilamento ocorrer, para redução de entupimento. A vibraçãoparece criar turbulência e evita o alojamento das sementes nesta localiza-ção.

Uma vez que a viscosidade do gel afeta a taxa de deposição e acapacidade de separação no bocal, ela é escolhida com ambos os fatoresem mente. Alguns géis mudam de viscosidade com o tempo e, então, se-mentes as quais foram pré-condicionadas são misturadas com o gel e o gelimediatamente usado, uma vez que sua viscosidade pode ser controlada noponto de partida. Isto também reduz a possibilidade de o gel afogar as se-mentes por falta de oxigênio, por causa do tempo curto em que elas estãorealmente no gel e ainda permite uma emergência rápida e síncrona de plan-tas que são plantadas a partir das sementes plenamente hidratadas com ainvenção.

As roscas 382 entre as ranhuras são conformadas com umaborda de topo plana a qual pode se encaixar proximamente nas paredes daseção de alimentação de fundo 378A e uma espessura a qual é baixa, secomparado com o tamanho através da ranhura, para se permitir que a matrizde gel e de semente seja transportada em receptáculos suficientementegrandes, se comparado com superfícies contra as quais a extremidade aber-ta das ranhuras se move, de modo que com o trado 370 girando a uma velo-cidade suficientemente baixa, uma separação por fluxo laminar seja baixa euma superfície de atrito relativamente sem deslizamento mova as sementesseja provido. Geralmente, as bordas das roscas devem ser de menos de1/10 da superfície aberta entre as roscas nas ranhuras e as ranhuras devemser pelo menos tão profundas quanto o comprimento linear do espaço aber-to, exceto para pequenas sementes. O diâmetro do parafuso deve ser talque, com as restrições acima, impeça-se um movimento entre as paredes daseção de alimentação de fundo 378A e o gel maior do que 91,44 centímetroslineares (36 polegadas lineares) por minuto para géis de viscosidade média.

Para se evitar que a saída pulse: (1) o ângulo das roscas 382 éuniforme; ou (2) a relação de profundidade para largura das ranhuras do tra-do 370 é selecionada de modo que não haja uma diferença grande na taxade envio durante porções diferentes de uma revolução do trado 370. De mo-do similar, a largura da borda e a inclinação das roscas são selecionadas demodo a se evitar um espaço morto no bocal 336B. Uma ranhura rasa e largafaz com que mais do gel e da semente sejam expostos a forças com atrito ecentrífugas, enquanto sendo movidos em direção ao bocal 336B na seçãode alimentação de fundo 378A e, assim, cria uma mistura para uma distribui-ção uniforme de sementes, mas aumenta a possibilidade de as sementesserem movidas por forças com atrito contra a superfície.

O ângulo das roscas, exceto pela extremidade dianteira, deveser de pelo menos 15 graus e, preferencialmente de 22 graus com um passode 1,5 por polegada (1" = 2,54 cm) de ranhura única. O ângulo na saliênciade terminação 374 na ponta do trado 370 é muito mais agudo e deve formarum ângulo agudo de não mais do que 15 graus para causar uma rápida ace-leração da matriz e das sementes e do gel na ponta. Embora na modalidadepreferida o passo e o ângulo do trado 370 sejam agudamente aumentadosapenas adjacentes ao bocal 336A (Figura 42) ou 336B, ele pode ter um pas-so diferente na seção de alimentação de fundo 378A do que na tremonha dealimentação 276A em si, uma vez que a tendência a separação é maior naseção de alimentação de fundo 378A em que é circundado por uma paredede tubo sem um lado aberto. Por todo o trado 370, é desejável formar a bor-da de fuga de cada rosca para puxar de forma aerodinâmica o gel para fren-te e a borda dianteira para empurrar o gel para frente.

Na Figura 45, é mostrada uma vista em perspectiva fragmentadade uma semeadora John Deere Max Emerge, ilustrando o posicionamentodo alimentador de semente ou de partícula 344A, o pedal de plantio 310, obocal de separador 340 e a roda de medidor 261A em uma seção de prepa-ração de rego 262A. Conforme mostrado nesta vista, a semeadora é monta-da nas rodas de controle de medidor 261A atrás dos abridores de disco epara o acesso das rodas de controle de medidor, onde ela flutua conformeafixada pela alavanca 312 a um suporte ajustavel flutuante 313.

Para se permitir uma flutuação a uma altura ajustavel, a alavan-ca 312 é ligada por pinos em 315 ao suporte de ajuste de nível 313, o qualtambém é montado no eixo de roda de medidor em 317, mas é ajustavel naaltura em torno dali por meio de uma alavanca 319, de modo que: (1) a pon-ta do pedal 310 seja montada no mesmo nível que o abridor de disco adja-cente à roda de medidor de profundidade 261 A; (2) a porção traseira da ala-vanca 312 é ligada por pinos em 315 a uma altura ajustavel pela alavanca319 com seu fundo conectado ao topo do pedal 310; e (3) a traseira de pe-dal, a alavanca 312 e o ajuste de nível são todos livres para se moverempara cima ou para baixo uma distância curta, sob o controle de uma alavan-ca de orientação por mola 321 pelo pivotamento em torno do pino 315 e doeixo 317. Entre as asas da seção traseira 318 do pedal 310, o bocal de se-parador 340 e o bocal da seção de alimentação de fundo 278A são posicio-nados adjacentes um ao outro para serem blindados pela borda traseira 318.A quantidade de movimento do pedal 310 é insuficiente para a remoção daponta de separação e da ponta de bocal das asas do pedal em 318, ondeelas são protegidas de terra ou vento, os quais poderiam de outra forma per-turbar sua operação.

Com este arranjo, é provido espaço dentro do mecanismo deescavação de rego para o bocal de separador e o bocal de alimentador desemente ou de partícula em uma localização protegida que blinda os bocaisquanto a serem entupidos por terra ou terem a semente movida lateralmentepor vento excessivo, e ainda se permite que eles estejam próximos de sualocalização final com respeito ao terreno para plantio. A quantidade de orien-tação por mola e as dimensões da montagem de pedal são relacionadas, demodo que a ação de flutuação do pedal não influencie a operação do aces-sório de uma maneira prejudicial.

Nas Figura 46, 47 e 48, são mostrados três trados diferentes392, 394 e 396, respectivamente, com os três trados sendo para sementesde tamanho diferente. O trado 392 tem uma espiga com um diâmetro maiore um passo maior ou ângulo com as roscas na ponta 398. As ranhuras entreas roscas também são maiores e as roscas têm um ângulo menor. É adap-tado para sementes do tamanho de milho. O trado 394 é para sementes me-nores, tal como cenoura ou alface e tem uma ponta 400 com um passo me-nor. Geralmente, ele tem um diâmetro externo de 12,7 mm C/2"), com um fiode 25,4 mm (1") entre as roscas e uma profundidade de 3,175 mm (1/8") en-tre o fundo das ranhuras e as bordas de topo das roscas. A Figura 48 mostraum trado para sementes de tamanho médio, tais como sementes de cebola,tendo um fio de 19,05 mm (%") entre as roscas e 0,40 de profundidade daranhura. Esta ponta 400 ainda é uma ponta de ângulo mais baixo. Em geral,os trados têm um passo entre 12,7 mm C/2") e 76,2 mm (3") e uma profundi-dade de ranhura entre 1,5875 mm (1/16") e 76,2 mm (3").

Na Figura 49, é mostrada uma vista em elevação do vibrador334 e uma base de suporte de montagem 352, com o vibrador incluindo umeletroímã 350 e um garfo 356. A base de montagem 352 é conectada aosuporte de montagem 364 (Figura 45), conforme descrito acima, e a base352 é conectada ao vibrador por um parafuso de topo 351 para uma monta-gem firme. Para se permitir uma vibração do garfo 356 pelo eletroímã 350, oeletroímã 350 inclui uma mola de lâmina 414, uma base externa ferromagné-tica 418 e uma bobina. Uma extensão de metal é conectada em 412 à molade lâmina ferromagnética 414, a qual é orientada uma distância ligeira mos-trada em 416 a partir do eletroímã 350. A base externa 418 é um membroferromagnético em formato de U invertido que tem duas porções de extremi-dade 420 e 434 e circundando a bobina eletromagnética a qual é eletrica-mente conectada a uma fonte de potencial AC, conforme descrito acima.Para vibração do bocal, o garfo 356 inclui um braço que se estende parabaixo 426 e um colar 428, com o braço 426 sendo conectado à mola de lâ-mina ferromagnética 414, a qual é separada das extremidades 420 e 434pelo espaço 416 e afixada em sua outra extremidade ao colar 428 para vi-bração do bocal (Figura 44) do meio de acionamento para o alimentador desemente ou de partícula 244A. Obviamente, muitos outros tipos de vibrado-res são conhecidos e podem ser usados.

Na Figura 50, é mostrado um bocal 336B que tem uma saliência384 e uma ou mais fendas 337. O bocal é feito de um material elastomérico,tal como borracha e capaz de se expandir. As fendas 337 e a construção deborracha são adaptadas para as sementes as quais têm uma pequena quan-tidade de gel com elas e, assim, provêem uma massa sólida para compres-são através da ponta uma a uma no processo de singularização, mas geral-mente não sendo capazes de escaparem por gravidade. Na ponta, elas sãovibradas pelo vibrador, conforme descrito acima e singularizadas pelo ar. Naalternativa, o acessório 20C conforme descrito em relação à Figura 22 podeser usado para a separação das sementes umas das outras e para expulsãodelas.

Na Figura 51, é mostrado um bocal 336A o qual é formado porum plástico relativamente rígido e adaptado para receber pequenas semen-tes contendo uma grande quantidade de gel. Este bocal não se expande,mas vibras e tem seções de gel removidas pelo separador contendo semen-tes para singularização. O gel tem auto-adesão suficiente par evitar que assementes escapem da ponta do bocal prematuramente por gravidade.

Na Figura 52, é mostrada uma outra modalidade de alimentadorde semente ou de partícula 430 especialmente projetada para um posicio-namento cuidadoso de sementes ao se fazer com que as sementes caiamem um grupo de áreas alvo pré-selecionadas. Para esta finalidade, ela incluium espaçador 434 compreendendo um solenóide 432 e uma alavanca ope-rada por solenóide 436 posicionada em justaposição com o bocal de sepa-rador 340 e o bocal de alimentador de semente ou de partícula 336. O sole-nóide 432 pode ser qualquer tipo de solenóide capaz de mover a alavancaoperada por solenóide 434, de modo que a alavanca mova um mecanismode bloqueio 236 sobre o orifício no bocal de separador 340 para interrupçãodo ar a partir dali. Com esta modalidade, o solenóide 432, quando atuado,move a alavanca operada por solenóide 434 para o percurso do bocal deseparador 340, de modo que sementes e matriz não sejam forçadas a partirdo bocal de alimentador de semente ou de partícula 336 por uma correntede ar sob pressão a partir do bocal de separador 340. Quando o bocal dealimentador de semente ou de partícula 336 é dirigido sobre a área alvo, osolenóide 432 é desenergizado, para liberar a alavanca operada por sole-nóide 434 e abrir um percurso para o ar a partir do bocal de separador 340para soprar através do bocal de alimentador de semente ou de partícula 336,assim removendo o gel e a semente os quais se acumularam enquanto o arestava bloqueado do bocal de alimentador de semente ou de partícula 336.Isto também pode ser realizado por outros meios, tal como pela abertura epelo fechamento de uma válvula solenóide no suprimento de ar 340.

Na Figura 53, é mostrada uma vista em perspectiva olhando-sea partir do topo ainda de uma outra modalidade 440 de alimentador de se-mente ou de partícula tendo uma tremonha 452 e uns primeiro, segundo eterceiro trados 446, 448 e 453. A tremonha inclui uma porção de parede ex-terna retangular 242, uma porção de parede afunilada para dentro 444 ter-minando em um leito plano o qual recebe nos recessos os trados 446, 448 e453. Esta modalidade 440 é similar às modalidades anteriores, exceto pelofato de haver três trados formando três meios de acionamento para três filei-ras diferentes de sementes em uma tremonha única 452.

Na Figura 54, é mostrada uma outra vista em perspectiva damodalidade 440 de um alimentador de semente ou de partícula de três filei-ras mostrando a tremonha única 452 montada verticalmente com três bocais

454, 456 e 458 se estendendo a partir dali para serem vibrados por um vi-brador único 470 tendo garfos em torno de cada um dos bocais para vibra-ção deles, conforme descrito acima em relação aos alimentadores de se-mente ou de partícula e separadores de fileira única. Adjacentes e acima decada um dos bocais 454, 456 e 458 estão bocais de separador correspon-dentes 460, 462 e 464 adaptados para serem conectados a um coletor 480,o qual recebe uma fonte de ar sob pressão na conexão 480 sob o controlede uma válvula 468, de modo a se controlar a pressão do ar fluindo atravésdos bocais. Esta modalidade de alimentador de semente ou de partícula eseparador opera da mesma maneira que as modalidades prévias e é adap-tada para ser montada em uma semeadora para o plantio de fileiras em jus-taposição próxima a partir de uma tremonha única. Ela tem a vantagem deeconomia e a capacidade de plantar fileiras espaçadas proximamente desementes.

Na Figura 55, é mostrada uma modalidade de um distribuidor degel - produto químico 498 que tem um acessório 532A com uma fonte de ar340 e uma superfície de separação 540 e uma linha de aditivo 538A conec-tada a uma fonte de aditivo. O distribuidor de gel - produto químico 498 podeser usado sozinho ou montado em tandem com um alimentador de sementeou de partícula (Figura 45) para se ter gel com aditivos separados por ar apartir do bocal 340 e depositados com semente a partir de um alimentadorde semente ou de partícula, tal como aquele mostrado na Figura 56 ou sozi-nho.

O separador pode ser substancialmente o mesmo que os sepa-radores usados na modalidade da Figura 56 cooperando com o alimentador532A na Figura 55, mas pode ser disposto em qualquer um dos outros arran-jos descritos aqui. Um bocal para os aditivos químicos similar ao bocal 336A(Figura 51) também pode ser usado e, neste caso, o separador pode serposicionado de uma maneira similar à posição em que é usado no alimenta-dor de semente ou de partícula 344A (Figura 45) para a deposição de aditi-vos e gel ou um separador pode não ser usado de forma alguma para a de-posição de uma coluna tubular de gel e aditivos.

Uma bomba 534 (Figura 56) pode ser qualquer bomba peristálti-ca adequada, tal como, por exemplo, bombas peristálticas vendidas sob amarca Masterflex pela Cole-Parmer Instrument Company, Chicago, Illinois,ou uma bomba de engrenagens ou outra bomba de baixa pressão de preci-são, a qual pode ser acionada por um eixo ou um volante, de modo a se sin-cronizar a taxa de bombeamento com a velocidade de curso ou bombasvendidas pela Cole-Parma sob a marca registrada ISMATIC, se acionadaspor um motor separado controlado pelo operador para manutenção da velo-cidade de envio de acordo com a velocidade do distribuidor com respeito aocampo. Mais ainda, bombas que sejam capazes de um deslocamento positi-vo a uma baixa pressão além de bombas peristálticas podem ser usadas.

O acessório 532A pode ser vibrado de uma maneira similar àmodalidade da Figura 45 ou pode se basear apenas na força do vibrador334 para fazer com que um aditivo de gel - produto químico substancialmen-te uniforme contínuo seja aplicado. Em uma modalidade, o acessório 532A écortado em 540A para a provisão de um canal de topo aberto para o recebi-mento de gel e o bocal 540 do separador é posicionado para dirigir ar sobpressão diretamente no topo aberto do canal e assim formar uma névoa deaspersão de gel - aditivo que é uniformemente espalhada sobre qualquerárea. A abertura é ajustada de modo que aditivos químicos sejam economi-camente usados e possam ser contidos pelo gel a uma concentração tal queuma distribuição uniforme e adequada com o gel seja obtida na taxa apropri-ada pelo controle da velocidade da bomba, do tamanho do acessório 532A eda velocidade de movimento através de um campo com respeito à concen-tração do material sendo aplicado.

Na Figura 56, é mostrado um sistema de distribuição de insumoagrícola 499 adaptado para ser puxado através de um campo para a provi-são de aditivos tendo uma bomba 334, um tanque de produto químico 330,um coletor de ar 350, um acionamento de roda de terreno 352, linhas de ar446A a 446H, linhas de produto químico 538A a 538H e bocais 532A a532H. A bomba 334 é acionada pela roda de terreno 352 para bombeamentode uma matriz de gel - aditivo ou um aditivo químico concentrado atravésdas linhas de produto químico 538A a 538H. O ar de dois sopradores 354 e356 pressuriza o coletor 350 para uma pressão controlada por uma válvulade ajuste de pressão de ar 358, conforme medido por um medidor de pres-são de ar 360. O ar sob pressão é aplicado através das linhas de ar 446A a446H aos bocais 532A a 532H para aspersão de gotículas do material sendoaplicado. O material sendo aplicado deve resistir a um gotejamento a partirdo bocal ou acessório na maioria dos casos de material de aplicação. A vis-cosidade em relação ao conduto ou ao tamanho de bocal é um meio princi-pal para se prevenir tal movimento livre excessivo.

Este sistema tem a vantagem de: (1) reduzir a quantidade deaditivo químico e veículo, porque é viscoso e pode ser distribuído de formalenta, mas uniforme; e (2) não é suscetível a um entupimento, porque aber-turas de bocal de tamanho razoável podem ser usadas e o gel pode ser ex-pelido através delas com força substancial para mantê-los limpos sem o usode quantidades excessivas de gel ou aditivo. Antes da operação da semea-dora ou do aplicador das Figura 21 a 23 desta invenção, sementes tendocaracterísticas adequadas para semeadura com fluido são selecionadas. Assementes podem ser ativadas inicialmente através de preparação, secaspara a terminação da ativação, armazenadas até um tempo de plantio, mis-turadas com um gel e, então, alimentadas a partir de uma semeadora, con-forme a semeadora atravessar o campo na orientação apropriadamente es-paçada para uma germinação e uma emergência rápidas.

Para se pré-condicionarem as sementes, é permitido que a se-mentes absorva água a temperaturas de germinação apropriadas, conformeprescrito por Bredford, Kent J. "Seed Priming: Techniques to Speed SeedGermination", Proceedings of the Ore on Horticultural Society, 1984, v. 25,pp. 227-233. Após se atingir a ativação, mas antes do crescimento, as se-mentes usualmente são removidas do sistema de preparação e secas, em-bora elas possam ser plantadas diretamente ao invés de serem secas emais tarde reidratadas.

Antes do plantio, um gel é preparado a partir de pós comerciais,tais como aqueles vendidos pela Hercules, Inc., 910 Market Street, Wilming-ton, Delaware, sob a marca registrada "NATROSOL" (hidroxietilcelulose).Geralmente, o gel é preparado da maneira descrita pelo fabricante, o qual,na modalidade preferida, é a Hercules, Inc., conforme descrito no seu Bole-tim 450-11 revisão 10- 80m 10M07640H intitulado NATROSOL.

A viscosidade do gel usado na semeadura com fluido de acordocom esta invenção quando Natrosol é o agente de gel deve estar entre 800 e5000 cP. Preferencialmente, para sementes relativamente pequenas, tal co-mo repolho, a mistura é preparada para a produção de um gel macio tendouma viscosidade entre 1800 e 2000 cP; para sementes de tamanho médio,um gel de resistência média tendo uma viscosidade entre 2500 e 3000 cP e,para sementes grandes, uma resistência pesada, tendo uma viscosidadeentre 3000 e 4000 cP. O volume de gel para semente está na faixa de rela-ções entre 1 para 1 e 4 para 1 e, preferencialmente, em uma faixa de 3 para1 para sementes pequenas. As sementes e o gel preferencialmente são mis-turados em conjunto em três horas antes do plantio. Aditivos, tais como mi-croorganismos tendo efeitos benéficos sobre as plantas podem ser adicio-nados para a infecção das sementes ou pesticidas e fertilizantes ou hormô-nios do crescimento podem ser adicionados ao gel ao mesmo tempo em queele for misturado ou depois, mas antes do plantio. A matriz de sementes egel são misturados e colocados nas tremonhas de alimentação 276A e276B, conforme mostrado nas Figura 35, 36, 42 a 44.

Abaixo da mistura de gel está um mecanismo de acionamentopara o alimentador de semente ou de partícula, o qual inclui um meio parase movimentarem receptaculos de gel e semente como grupos ao longo desuperfícies de envolvimento pelo menos parcial para redução da quantidadede movimento entre as superfícies de gel e superfícies sólidas. A tremonhana qual o gel é formado geralmente requer superfícies dispostas para redu-ção da remoção de sementes por atrito contra as superfícies durante umfluxo do material. De modo similar, o mecanismo de acionamento é projeta-do para ter uma área reduzida de contato entre superfícies sólidas e a super-fície em movimento do gel e, para esta finalidade, um trado é usado. Para seevitar um tamponamento do trado pela redução da separação de sementes egel, deve haver material sólido suficiente no material sendo movido pela a-plicação de uma força direta às sementes e outras partículas, ao invés de semover o material fluídico em torno das partículas sólidas. Preferencialmente,para a maioria das misturas de sementes e gel, as ranhuras helicoidais dotrado devem ter entre 6,35 mm e 12,7 mm {Vz") de profundidade e entre3,175 mm (1/8") e 38,1 mm (1 Vz") entre roscas, com as roscas tendo nãomais do que 1/5 da distância entre roscas de espessura e não menos do que1/5 da profundidade das ranhuras. Com este arranjo, um fluxo relativamentesem pulso é provido de receptáculos de gel com uma superfície móvel relati-vamente pequena de velocidade insuficiente para causar uma separaçãosubstancial das sementes.

Conforme o trado porta receptáculos de matriz de gel e sementeatravés de um tubo de distribuição em direção a um bocal de alimentação,as roscas dos trados se aproximam da borda da seção de semente de fundoou da tremonha, o que for primeiro, mas se aproxima de uma forma paralelacom um ângulo correspondente ao ângulo da tremonha. Isto impede umacompressão de sementes e uma fissuração ou uma formação de fatia dassementes, conforme elas passarem no tubo de envio de trado na seção dealimentação de fundo 278A (Figura 44). As sementes são transportadas pelotrado para uma rosca de extremidade a qual está em um ângulo relativamen-te agudo para empurrar o gel para frente através do bocal de vibração. Con-forme as sementes e o gel passam através do orifício no bocal, há uma ten-dência de eles se acumularem. Contudo, um ar sob pressão sopra para bai-xo com uma pressão de pelo menos 0,345 kPa (1/20 psi) e 68,95 kPa (10psi) através do bocal em uma direção ao longo de um plano que passa atra-vés do eixo geométrico longitudinal do tubo de envio e perpendicular ao ter-reno, com o fluxo de ar estando em um ângulo com o terreno de não mais doque 60 graus em qualquer lado de uma normal em um plano ao longo doeixo geométrico longitudinal do trado e não mais do que 30 graus a partir danormal com o terreno em um plano perpendicular ao eixo geométrico longi-tudinal do trado.

A tremonha e mecanismo de alimentação são puxados ao longode um campo durante o envio de sementes e incluem um abridor de rego eum pedal de alargamento modificado para sementes maiores, o qual espalhaa terra em um rego largo. Rodas de fechamento e de pressão de rego fe-cham o rego e, em uma modalidade, controlam a taxa de rotação do tradode modo as e ajustar a distribuição de sementes à velocidade do trator. Emoutras modalidades, as sementes são detectadas ou a taxa de giro do tradoé detectada e exibida para o operador do trator que puxa a semeadora auma velocidade correspondente à velocidade do trado. Para certas semen-tes, as quais são relativamente grandes e plantadas mais profundas, taiscomo milho verde, o abridor de rego tem montado nele uma lâmina que seestende para baixo 2,54 cm (1") adicional para a criação de uma ranhuramais profunda para a semente cair mais no rego. Em modalidades de seme-adoras as quais são pretendidas para a queda de sementes através de aber-turas espaçadas em plástico ou similar para rumos mais acurados, um dis-positivo de bloqueio operado por solenóide é cronometrado para bloquear araté a semente estar quase para ser distribuída e, então, mover a placa debloqueio para longe, de modo que o ar sopre a matriz e a semente para aabertura no plástico. Embora um trado individual tenha sido descrito atravésdo centro de uma tremonha única, múltiplos trados podem ser utilizados po-sicionados de modo que o gel flua para o trado com uma pressão adequada.Nesse caso, cada trado terminará em um bocal separado vibrado por umvibrador e utilizando-se um separador. É possível usar um vibrador para avibração de vários bocais.

Na Figura 57, é mostrado um diagrama de blocos de um sistemade controle 490 para uma semeadora ou um aplicador, tal como a semeado-ra ou aplicador 100 mostrado na Figura 22 tendo montados no veículo umconjunto de controles manuais 494, um conjunto de visores e painel 496, ummicroprocessador 451, um conjunto de dispositivos de saída 500 que sãooperados pelos controles manuais 494 e certos instrumentos de medição502, os quais cooperam com os controles manuais 494 no microprocessador451 para a provisão de visores 496 e uma operação apropriada dos disposi-tivos de saída 500.

Os dispositivos de saída 500 incluem motores de lança 514, lan-ças 516 contendo acessórios nelas, um soprador centrífugo 518, um acio-namento de freqüência variável ou conversor ou gerador 520 e uma bombade matéria-prima 522. As lanças 516 são elevadas ou abaixadas automati-camente. Na modalidade preferida, elas são elevadas ou abaixadas por mo-tores DC 514 sob o controle de controles manuais na cabine, para variaçãoda sua elevação de acordo com as exigências para aspersão.

Para certos usos agrícolas, o material pode ser aspergido emuma elevação, usualmente a uma elevação mais alta em uma colheita, emforma relativamente viscosa ou com gotas maiores e a uma elevação menorem forma mais móvel ou gotas menores, uma vez que as gotículas mais vis-cosas serão menos sujeitas à dispersão. O soprador centrífugo 518 é contro-lado pelo microprocessador 451 para o controle da pressão de ar aplicadaao acessório e, assim, variar a distribuição de gota. O microprocessador 451pode ajustar a velocidade do veículo para aplicação de matéria-prima nataxa apropriada. Um transdutor de pressão de ar 526 supre uma informaçãopara o microprocessador 451, de modo que o controle manual montado empainel para a pressão de ar 508 nos controles manuais 494, o qual tambémé conectado ao microprocessador 451, possa ser ajustado à taxa pré-regulada pelo controle do soprador centrífugo 518 através do microproces-sador 451. A bomba de matéria-prima 522 é controlada quanto à taxa debombeamento pelo sinal do gerador de freqüência variável 520 ao qual éconectada. O microprocessador 451 controla o gerador de freqüência variá-vel 520 em resposta a mudanças na velocidade do veículo e sinais dos con-troles manuais montados em painel 494 relativos à taxa de aplicação aocampo, de modo que a taxa de aplicação possa ser continuada a uma taxapré-regulada apropriada constante por unidade de área, embora a velocida-de do veículo mude.

Os sistemas de medição 502 incluem um sistema de posiciona-mento global 524, um transdutor de pressão de ar 526 e um medidor de taxade fluxo de matéria-prima 528, cada um dos quais sendo eletricamente co-nectado ao microprocessador 451. O GPS 524 pode monitorar a velocidadeem que o veículo está viajando e suprir esta informação para o microproces-sador 451 para ajuste da taxa do fluxo de matéria-prima e da pressão de arou outras variáveis em um acessório montado nas lanças 516 e, assim,manter a distribuição apropriada e a taxa de fluxo de matéria-prima sob con-dições variáveis.

Os controles manuais 494 incluem um controle manual montadoem painel para elevação de lança 506, um controle manual montado em pai-nel para taxa de aplicação de matéria-prima 504 e um controle manual mon-tado em painel para pressão de ar 508. Na modalidade preferida, o controlemanual montado em painel para elevação de lança 506 é diretamente con-trolado pelo operador do veículo que ajusta pela visão para as condições decampo apropriadas. O controle manual montado em painel para taxa de apli-cação de matéria-prima 504 e o controle manual montado em painel parapressão de ar 508 podem ser utilizados pelo operador vendo o material as-pergido na feitura de ajustes apropriados pela visão com base na experiên-cia. Por outro lado, um operador inexperiente pode confiar em valores pré-regulados os quais são controlados para variação de condições pelos sinaisde alimentação de sensores para o microprocessador 451.

Para ajudar no controle da aspersão, o operador pode se basearnos visores 496 além da observação visual da aspersão. Os visores 496 in-cluem um visor de distribuição de tamanho de gota 510, um visor de taxa deaplicação 512 os quais recebem sinais a partir do microprocessador 451 oqual correlaciona os valores medidos e supre sinais com base em seus cál-culos internos para seus visores.

A partir da descrição acima, pode ser compreendido que os apa-relhos de plantio e métodos desta invenção têm várias vantagens, tais como:(1) há menos danos à semente por causa da admissão de água controlada;

(2) é econômico no uso de gel por acre; (3) há menos danos as sementes dafalta de oxigênio ou afogamento ou similar; (4) as sementes podem ser con-troladas quanto ao espaçamento de uma maneira superior durante uma se-meadura; (5) há um bom controle quanto à uniformidade no tempo de emer-gência das plantas das sementes; e (6) o processo é econômico.

A partir da aplicação acima, pode ser compreendido que o mé-todo de aspersão e ao parelho desta invenção têm várias vantagens, taiscomo: (1) veículos e aeronaves usados para aplicação de insumos agrícolasa campos não precisam portar uma carga tão pesada de insumos agrícolas,por exemplo, eles podem transportar os mesmos ingredientes ativos que osinsumos agrícolas da técnica anterior com uma redução na água de tantoquanto 90 por cento; (2) eles reduzem ou eliminam a exigência de adiçãoperiódica de veículos de água a insumos agrícolas, desse modo reduzindo otempo e a despesa de aspersão; (3) eles permitem a aplicação de algunsmicróbios benéficos com sementes, porque os insumos agrícolas contendomicróbios podem ser aplicados a pressões baixas o bastante para se evitar oextermínio dos micróbios e em fluidos umectantes viscosos que facilitamuma infecção com micróbio benéfico; (4) a alta viscosidade, o tamanho degota relativamente grande e a distribuição de tamanho estreita dos insumosagrícolas reduzem a dispersão, quando aspergidos; (5) é possível evitar adiluição de insumos agrícolas com veículos, tal como água, que têm altatensão superficial e formam gotas grandes no contato, ao invés de se espa-lharem, tal como sobre uma folha; (6) a viscosidade e a resistência ao cisa-Ihamento de gotas de insumos agrícolas podem ser variadas para a mudan-ça das características de aspersão, tais como distribuição de gota de tama-nho de gota e quantidade de dispersão; (7) não é necessário adicionar veí-culos usados para diluição, tal como água, que tenham um teor de mineraisimprevisível e variações de pH; (8) a tendência de os ingredientes ativos seprecipitarem com o tempo por causa da adição de veículos é reduzida; (9)em modalidades particulares, o tamanho de partícula portando ingredientesativos podem ser reduzidos e desse modo prover melhor penetração em umhospedeiro; e (10) aumentar a taxa constante por unidade de área.

Pode ser adicionalmente compreendido a partir da descriçãoacima que a semeadora de acordo com esta invenção tem várias vantagens,tal como (1) ela pode prover uma semeadura com fluido efetiva com umaseparação adequada de sementes; (2) ela pode prover o plantio de semen-tes com características de inoculação de micróbio benéfico superiores; (3)ela pode combinar um plantio efetivo com aditivos de produto químico e mi-crobianos benéficos; (4) ela prove boa separação de sementes sendo plan-tadas sem mistura repetida do fluido e das sementes; (5) há menos danos àssementes por causa de uma preparação controlada na presença de ar euma absorção de água controlada; (6) ela é econômica no uso de gel poracre; (7) há menos danos às sementes na operação de plantio; (7) as se-mentes podem ser controladas quanto ao espaçamento de uma maneirasuperior à semeadura da técnica anterior; (8) há um bom controle por uni-formidade no momento de emergência das plantas das sementes; e (9) elapermite uma proteção da semente e adição de aditivos economicamente.

Também pode ser compreendido a partir do sumário da inven-ção que o método, as formulações e o aparelho para a formação de fibras oupartículas de acordo com esta invenção têm várias vantagens, tais como: (1)fibras mais longas podem ser formadas; (2) fibras de quitosana, tapetes, fo-lhas e pós podem ser formados mais economicamente e melhores; (3) fibraspodem ser formadas sem eletrofiação; e (4) um escalonamento é facilitado.

Embora uma modalidade preferida da invenção tenha sido des-crita com alguma particularidade, muitas modificações e variações na moda-lidade preferida são possíveis, sem se desviar da invenção. Portanto, é paraser compreendido que, no escopo das reivindicações em apenso, a invençãopode ser praticada de outra forma além de conforme especificamente descri-to.

Claims

1. Método de controle da configuração de uma substância, quecompreende as etapas de:colocação de uma matéria-prima selecionada de forma compatí-vel e de pelo menos um primeiro fluido de energia cinética selecionado deforma compatível em movimento em contato um com o outro;a referida etapa de colocação de uma matéria-prima selecionadade forma compatível e de pelo menos um primeiro fluido de energia cinéticaselecionado de forma compatível em movimento em contato um com o outrocompreendendo as subetapas de ajuste de pelo menos uma dentre umapressão de fluido de energia cinética selecionado de forma compatível, umavelocidade de fluido de energia cinética selecionado de forma compatível,uma velocidade da matéria-prima selecionada de forma compatível, umaespessura da matéria-prima selecionada de forma compatível, uma largurado fluido de energia cinética selecionado de forma compatível, uma largurada matéria-prima selecionada de forma compatível, uma temperatura da ma-téria-prima selecionada de forma compatível, uma viscosidade da matéria-prima selecionada de forma compatível, tensão superficial, densidade e con-dutividade.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, onde o fluido de e-nergia cinética selecionado de forma compatível é um gás.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, onde a matéria-prima selecionada de forma compatível inclui pelo menos um líquido viscoso.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, onde pelo menosuma dentre a pressão de fluido de energia cinética selecionado de formacompatível, a velocidade de fluido de energia cinética selecionado de formacompatível, a velocidade da matéria-prima selecionada de forma compatível,a espessura da matéria-prima selecionada de forma compatível, a largura dofluido de energia cinética selecionado de forma compatível, a largura da ma-téria-prima selecionada de forma compatível, uma temperatura da matéria-prima selecionada de forma compatível, e a viscosidade da matéria-primaselecionada de forma compatível é ajustada para a formação de gotas damatéria-prima em uma faixa de tamanho predeterminada.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, onde a matéria-prima é um pesticida.

6. Método de acordo com a reivindicação 4, que ainda inclui aetapa de aplicação de uma carga elétrica às gotas.

7. Método de acordo com a reivindicação 1, onde pelo menosuma dentre a pressão de fluido de energia cinética selecionado de formacompatível, a velocidade de fluido de energia cinética selecionado de formacompatível, a velocidade da matéria-prima selecionada de forma compatível,a espessura da matéria-prima selecionada de forma compatível, a largura dofluido de energia cinética selecionado de forma compatível, a largura da ma-téria-prima selecionada de forma compatível, uma temperatura da matéria-prima selecionada de forma compatível, e a viscosidade da matéria-primaselecionada de forma compatível é ajustada para a formação de fibras.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, onde a matéria-prima inclui quitosana.

9. Método de acordo com a reivindicação 1, no qual a pressãodo fluido de energia cinética selecionado de forma compatível é de menosde 206,84 kPa (30 psi).

10. Método de acordo com a reivindicação 8, no qual a pressãodo fluido de energia cinética está entre 0 e 103,42 kPa (15 psi).

11. Método de acordo com a reivindicação 1, onde a etapa decolocação de uma matéria-prima selecionada de forma compatível e de pelomenos um primeiro fluido de energia cinética selecionado de forma compatí-vel em movimento em contato um com o outro inclui as subetapas de prepa-ração de um meio de suporte de semente tendo sementes em suspensãoem localizações aleatórias nele e incorporando materiais biológicos benéfi-cos no meio de suporte de semente.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, no qual os mate-riais biológicos benéficos incluem produtos químicos benéficos.

13. Método de acordo com a reivindicação 11, no qual os mate-riais biológicos benéficos incluem microorganismos.

14. Método de acordo com a reivindicação 1, no qual a etapa deajuste da espessura da matéria-prima selecionada de forma compatível in-clui a etapa de fazer com que a matéria-prima flua através de uma superfíciesólida.

15. Método de acordo com a reivindicação 1, no qual a etapa deajuste da espessura da matéria-prima selecionada de forma compatível in-clui a etapa de formação de bolhas com paredes de uma espessura prede-terminada e fazer com que as bolhas explodam na espessura predetermina-da.

16. Método de acordo com a reivindicação 15, no qual a etapade formação de paredes de uma espessura predeterminada inclui a subeta-pa de controle da pressão dentro das bolhas no momento da explosão.

17. Método de acordo com a reivindicação 1, onde as subetapasde ajuste de pelo menos uma dentre a pressão de fluido de energia cinéticaselecionado de forma compatível, a velocidade de fluido de energia cinéticaselecionado de forma compatível, a velocidade da matéria-prima seleciona-da de forma compatível, a espessura da matéria-prima selecionada de formacompatível, a largura do fluido de energia cinética selecionado de formacompatível, a largura da matéria-prima selecionada de forma compatível,uma temperatura da matéria-prima selecionada de forma compatível, e aviscosidade da matéria-prima selecionada de forma compatível compreendea etapa de forçar o fluido de energia cinética a uma baixa pressão contrauma parede de matéria-prima tendo a mesma altura e a espessura com ofluido de energia cinética mantendo a mesma velocidade com respeito à ve-locidade de matéria-prima ao longo da parede, segundo o que gotas comuma distribuição de tamanho relativamente constante e são formadas.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, onde uma taxavolumétrica de formação de gotas é variada pela variação de um dentre ocomprimento da parede e a taxa relativa de fluido de energia cinética e fluidode matéria-prima.

19. Método de acordo com a reivindicação 17, onde um ângulode movimento das gotas é variado pela variação da curvatura da parede eda direção de movimento da matéria-prima.

20. Método de controle do tamanho e da distribuição de gotasem uma aspersão, que compreende as etapas de:sujeição de uma matéria-prima selecionada de forma compatívela pelo menos uma primeira fonte de energia selecionada de forma compatível;a referida etapa de sujeição de uma matéria-prima selecionadade forma compatível a pelo menos uma primeira fonte de energia seleciona-da de forma compatível compreendendo as subetapas de ajuste de pelomenos uma dentre uma taxa de aplicação de energia da fonte de energiaselecionada de forma compatível, um valor da quantidade de energia aplica-da pela fonte de energia selecionada de forma compatível, uma velocidadeda matéria-prima selecionada de forma compatível, uma espessura da maté-ria-prima selecionada de forma compatível, pelo menos outras dimensões damatéria-prima selecionada de forma compatível, uma temperatura da maté-ria-prima selecionada de forma compatível, tensão superficial da matéria-prima, densidade da matéria-prima, condutividade da matéria-prima e visco-sidade da matéria-prima selecionada de forma compatível.

21. Método de acordo com a reivindicação 20, onde a referidaetapa de sujeição de uma matéria-prima selecionada de forma compatível apelo menos uma primeira fonte de energia selecionada de forma compatívelcompreende as subetapas de ajuste de uma taxa de aplicação de energia apartir da fonte de energia selecionada de forma compatível e um valor daquantidade de energia aplicada pela fonte de energia selecionada de formacompatível; as referidas subetapas de ajuste de uma taxa de aplicação deenergia a partir da fonte de energia selecionada de forma compatível e umvalor da quantidade de energia aplicada pela fonte de energia selecionadade forma compatível compreendendo as subetapas de sujeição da matéria-prima a um fluido de energia cinética a uma pressão e uma taxa de fluxoselecionadas.

22. Método de acordo com a reivindicação 20, no qual a etapade ajuste da espessura da matéria-prima selecionada de forma compatívelincluir as etapas de controle da espessura de uma camada de matéria-primaem uma superfície.

23. Método de acordo com a reivindicação 20, no qual a etapade ajuste da espessura da matéria-prima selecionada de forma compatívelincluir as etapas de controle da espessura das paredes de pelo menos umabolha da matéria-prima e ar.

24. Aparelho para controle da configuração de uma substância,que compreende:um primeiro percurso de fluxo para uma matéria-prima selecio-nada de forma compatível;pelo menos um segundo percurso de fluxo para um fluido de e-nergia cinética selecionado de forma compatível;o referido primeiro e pelo menos um referido segundo percursode fluxo sendo posicionados com respeito a cada outro, onde a matéria-prima selecionada de forma compatível e o fluido de energia cinética sele-cionado de forma compatível são colocados em contato um com o outro; epelo menos um meio para ajuste de pelo menos uma dentre umapressão de fluido de energia cinética selecionado de forma compatível, umavelocidade de fluido de energia cinética selecionado de forma compatível,uma velocidade da matéria-prima selecionada de forma compatível, umaespessura da matéria-prima selecionada de forma compatível, uma largurado fluido de energia cinética selecionado de forma compatível, uma largurada matéria-prima selecionada de forma compatível, uma densidade da maté-ria-prima, uma tensão superficial da matéria-prima, uma temperatura da ma-téria-prima selecionada de forma compatível e uma viscosidade da matéria-prima selecionada de forma compatível.

25. Aparelho de acordo com a reivindicação 24, onde o fluido deenergia cinética selecionado de forma compatível é um gás.

26. Aparelho de acordo com a reivindicação 24, onde a matéria-prima selecionada de forma compatível inclui pelo menos um líquido viscoso.

27. Aparelho de acordo com a reivindicação 24, onde pelo me-nos um meio para ajuste de pelo menos uma dentre a pressão de fluido deenergia cinética selecionado de forma compatível, a velocidade de fluido deenergia cinética selecionado de forma compatível, a velocidade da matéria-prima selecionada de forma compatível, a espessura da matéria-prima sele-cionada de forma compatível, a largura do fluido de energia cinética selecio-nado de forma compatível, a largura da matéria-prima selecionada de formacompatível, uma temperatura da matéria-prima selecionada de forma com-patível, e a viscosidade da matéria-prima selecionada de forma compatível éajustado para fazer com que o aparelho forme gotas da matéria-prima emuma faixa de tamanho predeterminada.

28. Aparelho de acordo com a reivindicação 27, onde a matéria-prima é um pesticida.

29. Aparelho de acordo com a reivindicação 27, que ainda incluia etapa de aplicação de uma carga elétrica às gotas.

30. Aparelho de acordo com a reivindicação 24, onde pelo me-nos um meio para ajuste de pelo menos uma dentre a pressão de fluido deenergia cinética selecionado de forma compatível, a velocidade de fluido deenergia cinética selecionado de forma compatível, a velocidade da matéria-prima selecionada de forma compatível, a espessura da matéria-prima sele-cionada de forma compatível, a largura do fluido de energia cinética selecio-nado de forma compatível, a largura da matéria-prima selecionada de formacompatível, uma temperatura da matéria-prima selecionada de forma com-patível, e a viscosidade da matéria-prima selecionada de forma compatível éajustado para a formação de fibras.

31. Aparelho de acordo com a reivindicação 30, onde a matéria-prima inclui quitosana.

32. Aparelho de acordo com a reivindicação 24, onde pelo me-nos um meio para ajuste de pelo menos uma dentre a pressão de fluido deenergia cinética selecionado de forma compatível, a velocidade de fluido deenergia cinética selecionado de forma compatível, a velocidade da matéria-prima selecionada de forma compatível, a espessura da matéria-prima sele-cionada de forma compatível, a largura do fluido de energia cinética selecio-nado de forma compatível, a largura da matéria-prima selecionada de formacompatível, uma temperatura da matéria-prima selecionada de forma com-patível, e a viscosidade da matéria-prima selecionada de forma compatível éajustado para a provisão de uma pressão de fluido de energia cinética sele-cionado de forma compatível que é de pelo menos 206,84 kPa (30 psi).

33. Aparelho de acordo com a reivindicação 32, onde pelo me-nos um meio para ajuste de pelo menos uma dentre a pressão de fluido deenergia cinética selecionado de forma compatível, a velocidade de fluido deenergia cinética selecionado de forma compatível, a velocidade da matéria-prima selecionada de forma compatível, a espessura da matéria-prima sele-cionada de forma compatível, a largura do fluido de energia cinética selecio-nado de forma compatível, a largura da matéria-prima selecionada de formacompatível, uma temperatura da matéria-prima selecionada de forma com-patível, e a viscosidade da matéria-prima selecionada de forma compatível éajustado para a provisão de uma pressão de fluido de energia cinética sele-cionado de forma compatível entre 0 e 103,42 kPa (15 psi).

34. Aparelho de acordo com a reivindicação 24, onde a matéria-prima selecionada de forma compatível inclui um meio de suporte de semen-te que tem sementes em suspensão em localizações aleatórias nele e incor-porando materiais biológicos benéficos no meio de suporte de semente.

35. Aparelho de acordo com a reivindicação 34, no qual os mate-riais biológicos benéficos incluem produtos químicos benéficos.

36. Aparelho de acordo com a reivindicação 34, no qual os mate-riais biológicos benéficos incluem microorganismos.

37. Aparelho para o tamanho e a distribuição de gotas em umaaspersão, que compreende:um equipamento de feitura de bolhas;um recipiente;o referido recipiente sendo adaptado para receber uma matéria-prima líquida e um gás pressurizado; onde as bolhas são formadas do gáspressurizado e da matéria-prima, explodem e deixam gotas da matéria-primalíquida tendo um tamanho relacionado à espessura da matéria-prima líquidaformando uma superfície externa das bolhas; eum regulador de pressão ajustável adaptado para comunicaçãocom o gás, segundo o que uma pressão de gás pode ser ajustada para oajuste do tamanho das bolhas e da espessura da matéria-prima que formouuma camada externa das gotas.

38. Aparelho de acordo com a reivindicação 37, que ainda incluium aquecedor, onde a temperatura das referidas bolhas pode ser controla-da.

39. Aparelho de acordo com a reivindicação 37, que ainda incluiuma válvula ajustável adaptável para comunicação com uma fonte de maté-ria-prima e o recipiente, segundo o que a taxa de geração de gotas é contro-lada.

40. Método de formulação de uma composição a ser aspergida,que compreende as etapas de:seleção de pelo menos uma quantidade desejada de ingredienteativo para uma gota com base na capacidade de penetrar na estrutura daplanta;seleção de viscosidade com base na capacidade de formaçãode gotas de tamanho desejado e resistência à dispersão sob condições devento esperadas e a capacidade de se espalhar sobre uma superfície defolhas; eseleção da taxa de alimentação por unidade de distância de cur-so de um aparelho de aspersão.

41. Método de formação de um material formável de quitosana,que compreende as etapas de:dissolução de quitosana em um líquido acídico; edeslocamento de pelo menos parte do ácido do líquido acídico,enquanto se mantém o pH de material formável de quitosana baixo o bastan-te para se evitar uma precipitação de quitosana.

42. Método de acordo com a reivindicação 41, que ainda inclui aetapa de adição de solvente orgânico suficiente para diminuir pelo menosum dentre o ponto de ebulição e a condutividade para um nível que permitapelo menos uma dentre eletrofiação e eletroaspersão.

43. Método de acordo com a reivindicação 41, que ainda inclui aetapa de adição de um solvente orgânico suficiente para a redução da visco-sidade para um nível que permite a formação de fibras longas pela dissolu-ção de um pó de quitosana que está em uma suspensão de água em ácidoacético;borbulhamento de dióxido de carbono através da solução de qui-tosana; e adição de um solvente orgânico para redução da condutividade,tensão superficial e viscosidade, até adequadas para a formação de pelomenos uma dentre fibras e partículas.

44. Método de formulação de um material de suspensão de se-mente, que compreende as etapas de:mistura de sementes em um meio que é capaz de manutençãode partículas em suspensão por um período de tempo estendido;a etapa de mistura de sementes em um meio que é capaz demanutenção de partículas em suspensão por um período de tempo estendi-do compreendendo a etapa de preparação de um meio com material dedensidade alta suficiente no meio para exercício de força em sementes sóli-das e movimento delas em conjunto com o semi-sólido e misturando-se a-leatoriamente as sementes no meio.

45. Método de acordo com a reivindicação 44, onde o materialde alta densidade inclui uma dentre partículas sólidas e partículas semi-sólidas.

46. Método de acordo com a reivindicação 45, onde há um mate-rial de densidade alta suficiente para aplicação de força diretamente às se-mentes através do meio, ao invés de se fazer com que o semi-sólido flua emtorno delas quando uma força for aplicada.

47. Método de acordo com a reivindicação 44, onde o meio incluipelo menos um dentre um gel, semi-sólido, colóide ou material viscoso.

48. Método de formação de fibras, que compreende as etapasde:formação de pelo menos um de um material formável contendouma substância;causar um movimento de correntes individuais do material for-mável em uma zona de trabalho;distensão das correntes nas fibras de um comprimento desejadocom pelo menos um campo de energia; esecagem e coleta das fibras.

49. Método de aspersão de um insumo agrícola, que compreen-de as etapas de:carregamento de um insumo agrícola viscoso em um veículo deaspersão;provisão de uma fonte de energia cinética no veículo de asper-são;aspersão do insumo agrícola viscoso em um campo agrícola apartir de um acessório em comunicação com o insumo agrícola viscoso e afonte de energia cinética.

50. Método de acordo com a reivindicação 49, onde a etapa decarregamento de um insumo agrícola viscoso em um veículo de aspersãoinclui a etapa de colocação de uma matéria-prima selecionada de formacompatível e pelo menos um primeiro fluido de energia cinética selecionadade forma compatível em movimento em contato um com o outro com o aces-sório que é montado no veículo de aspersão;a referida etapa de colocação de uma matéria-prima selecionadade forma compatível viscosa e pelo menos um primeiro fluido de energia ci-nética selecionado de forma compatível em movimento em contato um como outro compreendendo as subetapas de ajuste de pelo menos uma dentreuma pressão do fluido de energia cinética selecionado de forma compatível,uma velocidade do fluido de energia cinética selecionado de forma compatí-vel, uma velocidade da matéria-prima selecionada de forma compatível, umaespessura da matéria-prima selecionada de forma compatível, uma largurado fluido de energia cinética selecionado de forma compatível, uma largurada matéria-prima selecionada de forma compatível, uma temperatura da ma-téria-prima selecionada de forma compatível, uma tensão superficial da ma-téria-prima, uma condutividade da matéria-prima, uma densidade da maté-ria-prima e uma viscosidade da matéria-prima selecionada de forma compa-tível.

51. Método de acordo com a reivindicação 50, onde o fluido deenergia cinética selecionado de forma compatível é um gás.

52. Método de acordo com a reivindicação 50, onde pelo menosuma dentre a pressão formulação fluido de energia cinética selecionado deforma compatível, a velocidade do fluido de energia cinética selecionado deforma compatível, a velocidade da matéria-prima selecionada de forma com-patível, a espessura da matéria-prima selecionada de forma compatível, alargura do fluido de energia cinética selecionado de forma compatível, a lar-gura da matéria-prima selecionada de forma compatível, a temperatura damatéria-prima selecionada de forma compatível, e a viscosidade da matéria-prima selecionada de forma compatível é ajustada para a formação de gotasda matéria-prima em uma faixa de tamanho predeterminada.

53. Método de acordo com a reivindicação 52, onde o tamanhode gota é ajustado em relação à altura de um acessório de aspersão emitin-do as gotas, segundo o que o tamanho de gota é aumentado, quando aoacessório estiver mais alto e o espalhamento de vento maior, e diminuído,quando a altura for mais baixa e a velocidade do vento menor.

54. Método de acordo com a reivindicação 50, onde a distribui-ção de gota é ajustada em relação à altura do acessório a partir do qual asgotas são emitidas.

55. Método de acordo com a reivindicação 50, onde a matéria-prima é um pesticida.

56. Método de acordo com a reivindicação 49, onde a etapa deaspersão do insumo agrícola viscoso sobre um campo agrícola compreendea etapa de aspersão de sementes e microorganismos benéficos sobre ocampo agrícola.

57. Método de acordo com a reivindicação 49, onde a etapa deaspersão do insumo agrícola viscoso sobre um campo agrícola compreendea etapa de aspersão de gotas de um insumo agrícola que é suficientementeviscoso e grande o bastante para reduzir a dispersão.

58. Método de acordo com a reivindicação 49, onde a etapa deaspersão do insumo agrícola viscoso sobre um campo agrícola compreendea etapa de aspersão de gotas de um insumo agrícola que tem resistência aocisalhamento suficiente para redução da ruptura em gotículas menores.

59. Método de acordo com a reivindicação 49, onde a etapa deaspersão do insumo agrícola viscoso sobre um campo agrícola compreendea etapa de aspersão de gotas de um insumo agrícola que tensão superficialsuficientemente baixa para permitir que as gotas se espalharem sobre umasuperfície ao invés de formarem gotas grandes.

60. Método de acordo com a reivindicação 49, onde a etapa deaspersão do insumo agrícola viscoso sobre um campo agrícola compreendea etapa de aspersão de gotas de um glifosato viscoso.

61. Método de acordo com a reivindicação 49, onde a etapa deaspersão do insumo agrícola viscoso sobre um campo agrícola compreendea etapa de aspersão de gotas de um insumo agrícola com pH e viscosidadecontrolados.

62. Método de acordo com a reivindicação 60, no qual a etapade aspersão de gotas de glifosato viscoso compreende as etapas de asper-são de glifosato a uma taxa entre 236,59 ml (8 onças) de fluido por acre e-37,85 litros (10 galões) por acre.

63. Método de acordo com a reivindicação 62, no qual a etapade aspersão de gotas de glifosato viscoso compreende as etapas de asper-são de glifosato a uma taxa entre 118,29 ml (4 onças) de fluido por acre e-18,93 litros (5 galões) por acre.

64. Método de aspersão de glifosato viscoso, que compreendeas etapas de:carregamento do glifosato viscoso em um veículo de aspersão; easpersão do glifosato viscoso sobre um campo agrícola a partirde um acessório em comunicação com o glifosato viscoso.

65. Método de acordo com a reivindicação 64, no qual a etapade aspersão de glifosato viscoso compreende a etapa de aspersão de glifo-sato viscoso a uma taxa entre 118,29 ml (4 onças) de fluido por acre e 75,71litros (20 galões) por acre.

66. Método de acordo com a reivindicação 64, no qual a etapade aspersão de glifosato viscoso compreende a etapa de aspersão de glifo-sato viscoso a uma taxa entre 295,74 ml (10 onças) de fluido por acre e-18,93 litros (5 galões) por acre.

67. Método de acordo com a reivindicação 65, onde a etapa deaspersão de glifosato viscoso compreende as etapas de provisão de umafonte de fluido de energia cinética em um veículo de aspersão e aplicação dofluido de energia cinética e do glifosato a um acessório; ede aspersão de glifosato viscoso sobre um campo agrícola apartir do acessório.

68. Método de aspersão que compreende as etapas de:seleção da taxa volumétrica de aplicação de um insumo agríco-la;fluxo do insumo agrícola sobre uma superfície para a formaçãode um filme que tem uma espessura que resulta no tamanho de gotas dese-jado; efluxo de ar contra o insumo agrícola a uma taxa de fluxo suficien-te para a ruptura do insumo agrícola em gotas.

69. Método de acordo com a reivindicação 68, onde o insumoagrícola e o fluxo de ar são substancialmente na mesma direção.

70. Método de plantio que compreende as etapas de:mistura de sementes com gel em proporções nas quais o geltem uma relação de menos do que três partes para uma parte de sementeno volume;transporte das referidas sementes para um bocal;queda das referidas sementes a partir do referido bocal em umaseqüência de tempo controlada; emovimento do referido bocal ao longo de um campo a uma taxade tempo correlacionada com o tempo de separação das referidas semen-tes.

71. Método de acordo com a reivindicação 70, que ainda com-preende a etapa de mistura de microorganismos selecionados com as referi-das sementes, segundo o que as referidas sementes são infectadas por mi-croorganismos.

72. Método de acordo com a reivindicação 70, que ainda inclui aetapa de adição de peróxido ao gel.

73. Método de acordo com a reivindicação 70, que ainda inclui aetapa de adição de um material de emissão de oxigênio ao gel.

74. Método de acordo com a reivindicação 70, no qual é permiti-do que o referido gel e as referidas sementes se movam em um método detransporte o qual move receptáculos de gel e semente juntamente com umcontato de superfície mínimo com um sólido.

75. Método de acordo com a reivindicação 70, no qual o referidomeio para movimento do referido gel inclui um trado.

76. Método de acordo com a reivindicação 70, que ainda inclui aetapa de preparação de um gel tendo uma viscosidade de pelo menos 1200cP.

77. Método de acordo com a reivindicação 70, que ainda inclui aetapa de mistura do gel a uma viscosidade tendo uma densidade a qual estáem 20 por cento da densidade da semente.

78. Método de acordo com a reivindicação 70, que ainda inclui aetapa de mistura do gel a uma viscosidade suficiente para se manterem assementes da densidade usada por pelo menos dez minutos em suspensão,sem as sementes caírem no gel mais do que 15,24 cm (6").

79. Método de acordo com a reivindicação 70, no qual a etapade mistura das sementes com um gel inclui a etapa de mistura das sementescom gel não mais do que quatro dias antes do plantio.

80. Método de acordo com a reivindicação 70, no qual a etapade mistura das sementes com um gel inclui a etapa de mistura das sementescom gel em seis horas do momento de plantio.

81. Método de acordo com a reivindicação 70, que ainda inclui aetapa de manutenção do gel e das sementes em uma tremonha para alimen-tação, cuja tremonha é suficientemente alta para a criação de uma alturahidrostática de pressão igual a pelo menos 5,08 cm (2") de altura acima dotrado e cujas superfícies da tremonha são suficientemente baixas na área elisas para redução da remoção de sementes por atrito ao longo das superfí-cies.

82. Método de acordo com a reivindicação 70, no qual o gel émisturado com as sementes em uma relação de aproximadamente oito vo-lumes de gel para dez volumes de sementes para sementes relativamentegrandes e menos de três volumes de gel para cada volume de sementespequenas ou médias.

83. Composição de matéria que compreende uma massa gelati-nosa que tem características de fluxo não newtoniano e uma pluralidade desementes; a referida massa gelatinosa incluindo pelo menos uma dentre par-tículas sólidas e partículas semi-sólidas, segundo o que a referida massapode ser usada para semeadura com fluido.

84. Composição de matéria de acordo com a reivindicação 83,na qual pelo menos uma dentre partículas sólidas ou partículas semi-sólidasé suficiente para a remoção das sementes e da massa em conjunto.

85. Composição de matéria de acordo com a reivindicação 84,na qual uma relação do volume de massa gelatinosa para volume de semen-te é de aproximadamente oito para dez.

86. Composição de matéria de acordo com a reivindicação 84,na qual uma relação do volume de massa gelatinosa para volume de semen-te é de aproximadamente três para um.

87. Composição de matéria de acordo com a reivindicação 84,que ainda inclui uma mistura de hormônio do crescimento no referido gel.

88. Composição de matéria de acordo com a reivindicação 84,que ainda inclui uma mistura de um material de emissão de oxigênio no refe-rido gel.

89. Composição de matéria de acordo com a reivindicação 84,na qual a massa gelatinosa tem uma viscosidade entre 3.000 e 12.000 cP.

90. Composição de matéria de acordo com a reivindicação 84,na qual a massa gelatinosa tem uma viscosidade entre 2.500 e 3.000 cP.

91. Composição de matéria de acordo com a reivindicação 84,na qual a massa gelatinosa tem uma viscosidade entre 1.800 e 3.000 cP.

92. Método de semeadura com fluido que compreende as etapasde:mistura de sementes com gel, onde pelo menos uma dentre par-tículas sólidas e semi-sólidas compreende pelo menos uma parte em volumepara três partes em volume para fluidos não newtonianos;transporte das referidas sementes para um bocal com um tradoque tem roscas separadas por ranhuras em um percurso helicoidal com assuperfícies superiores das bordas do trado sendo de não mais do que umquinto da distância entre as roscas e não mais do que um quinto da profun-didade das ranhuras, segundo o que uma quantidade substancial de gel émovida com respeito à área superficial das áreas de superfície de contato degel das ranhuras.

93. Método de acordo com a reivindicação 92, que ainda com-preende as etapas de permitir que o referido gel flua para baixo a partir deuma tremonha para o trado, segundo o que o trado transporta o gel para umtubo de distribuição que tem uma ponta com as hélices do trado correspon-dentes ao ângulo de transição entre o trado e o tubo, segundo o que a roscase aproxima da borda do tubo de uma maneira substancialmente paralela àborda do tubo e o trado transporta o gel para a ponta.

94. Método de acordo com a reivindicação 93, no qual a etapade movimento do gel em um trado inclui a etapa de movimento do gel em umtrado através do referido tubo de distribuição em direção a paredes internasse inclinando para dentro terminando em um orifício estreito com uma últimarosca do referido trado se estendendo parte do caminho em uma porção dotubo tendo paredes inclinadas para dentro para a formação de um bocal eempurrando o referido gel com uma saliência do trado com alta velocidade,por causa de seu ângulo agudo.

95. Método de acordo com a reivindicação 93, no qual a etapade transporte das referidas sementes para o bocal com um trado inclui a e-tapa de transporte das referidas sementes para um trado tendo ranhurascom uma profundidade entre 6,35 mm (!4") e 12,7 mm (V2") e espaços entreas ranhuras entre 3,175 mm (1/8") de 38,1 mm (1 Vz).

96. Método de acordo com a reivindicação 93, que ainda inclui aetapa de periodicamente remover de forma forçada o gel e a semente daponta do referido bocal.

97. Método de acordo com a reivindicação 93, que ainda inclui aetapa de soprar ar através da ponta do referido bocal, segundo o que assementes e o gel são separados dessa forma.

98. Método de acordo com a reivindicação 93, que ainda inclui aetapa de periodicamente separar o gel e as sementes da ponta do referidobocal em coordenação com áreas alvos para o recebimento das sementes.

99. Método de acordo com a reivindicação 93, no qual a etapade periodicamente separar o gel e as sementes inclui a etapa de periodica-mente fazer com que ar flua através da referida ponta de bocal.

100. Método de acordo com a reivindicação 93, que ainda incluia etapa de periodicamente separar o gel e as sementes da ponta do bocalpelo sopro de ar sob uma pressão de pelo menos 0,689 kPa (0,1 psi) e nãomais do que 137,9 kPa (20 psi) através do bocal em uma direção ao longodo plano que passa através de um eixo geométrico longitudinal de um tubode envio e substancialmente perpendicular ao terreno, o referido ângulo aolongo do eixo geométrico longitudinal do tubo de envio sendo de não maisdo que 60 graus em um dos lados de uma normal com o terreno em um pla-no que passa através de um eixo geométrico longitudinal do trado e sendode não mais do que 30 graus a partir de uma normal com o terreno em umplano perpendicular ao eixo geométrico longitudinal do trado.

101. Método de acordo com a reivindicação 93, que ainda incluia etapa de preparação de um rego no terreno, movendo-se o referido bocalacima do referido rego, segundo o que sementes e gel são depositados norego; efechamento do referido rego sobre o gel e as sementes.

102. Método de acordo com a reivindicação 93, que ainda incluia etapa de remoção de sementes e gel do referido bocal com um ar fluindocom uma força suficiente para a separação das sementes dali.

103. Método de acordo com a reivindicação 93, que ainda incluia etapa de vibração do referido bocal a uma freqüência que tem um commais longo do que o diâmetro das sementes.

104. Método de acordo com a reivindicação 93, que ainda incluia etapa de vibração do referido bocal a uma freqüência entre 20 ciclos porsegundo e 10.000 ciclos por segundo com uma amplitude entre 1 e 25 mm,segundo o que as sementes, conforme passarem através do bocal, são im-pedidas de tamponarem o bocal.

105. Método de acordo com a reivindicação 93, no qual o referi-do bocal é vibrado com uma freqüência e uma amplitude suficientes para acriação de um efeito de inércia entre as sementes e o gel.

106. Método de acordo com a reivindicação 93, que ainda incluia etapa de separação de sementes do referido bocal por um jato de ar quetem uma pressão entre 0,689 kPa (0,1 psi) e não mais do que 137,9 kPa (20psi) acima da pressão atmosférica.

107. Método de acordo com a reivindicação 93, que ainda incluia etapa de abertura de uma valeta de semente e alargamento dela com umpedal de plantio e fazer com que as referidas sementes e o gel caiam em umrego entre duas blindagens separadas do referido pedal de plantio.

108. Método de acordo com a reivindicação 93, onde as semen-tes e o gel são difundidos.

109. Método de acordo com a reivindicação 107, no qual o refe-rido bocal é posicionado com uma fonte de ar imediatamente acima dele eambos a fonte de ar e o bocal estando entre 12,7 mm (Vè") e 12,7 cm (5")acima do fundo do rego.

110. Método de acordo com a reivindicação 93, onde as semen-tes são expelidas a partir do referido bocal entre blindagens de um pedal deplantio a uma distância do terreno suficiente para se evitar pelo menos umdentre um entupimento por terra e um movimento para fora de um rego sen-do preparado pelo pedal de plantio por vibrações.

111. Método de acordo com a reivindicação 93, no qual o gel émovido por um trado em um tubo de envio a partir do fundo de uma tremo-nha para o bocal em ranhuras suficientemente grandes para terem um atritosuperficial reduzido e um passo de 1,5 roscas por centímetro (por polegada)em um ângulo de pelo menos 15 graus, com um ângulo mais agudo na ex-tremidade dianteira de bocal do trado para impelir as sementes e o gel atra-vés do bocal, com uma separação mínima das sementes ao longo do tradopor forças de atrito.

112. Método de acordo com a reivindicação 93, no qual as se-mentes e o gel são movidos por um trado tendo uma largura a qual é menordo que um décimo da superfície aberta entre roscas e menos de um décimoda profundidade das roscas, segundo o que poucas sementes são removi-das por um fluxo laminar ao longo da superfície do trado.

113. Método de acordo com a reivindicação 93, no qual as se-mentes são movidas em um gel que tem uma viscosidade maior do que-5.000 cP.

114. Método de acordo com a reivindicação 93, no qual grandessementes são transportadas em um gel tendo um volume igual ao volumedas sementes e sementes menores são transportadas em um gel tendo umvolume igual a duas vezes o volume de sementes.

115. Método de acordo com a reivindicação 93, no qual as se-mentes são transportadas por um gel o qual, para sementes grandes, temuma faixa entre metade do volume das sementes e quatro vezes o volumedas sementes e para sementes pequenas em uma faixa entre o mesmo vo-lume das sementes e dez vezes o volume das sementes.

116. Método de acordo com a reivindicação 93, no qual o geltransportando as sementes tem uma viscosidade suficiente para manuten-ção das sementes em suspensão até a extensão em que elas não caiamuma distância maior do que a altura da rosca do trado transportando-as a-través de um envio para o bocal.

117. Método de acordo com a reivindicação 93, no qual as se-mentes são transportadas por um trado que tem ranhuras com o trado giran-do a uma velocidade mais lenta do que o tempo que se gasta para que o gelse mova da borda de topo da rosca de trado para o fundo da ranhura emmeia revolução.

118. Aparelho para o plantio, que compreende:um bocal;um tubo de envio em comunicação com o bocal;uma tremonha adaptada para conter gel e sementes em comu-nicação com o referido tubo de envio; eum trado no tubo de envio para movimento do gel e das semen-tes através do bocal.

119. Aparelho de acordo com a reivindicação 118, onde a tre-monha é adaptada para manter gel e sementes, onde o gel contém quanti-dades suficientes de pelo menos uma dentre partículas sólidas e semi-sólidas para se evitar que o gel flua em torno das sementes, conforme o tra-do mover uma mistura de sementes e de gel.

120. Aparelho de acordo com a reivindicação 118, onde o tradotem ângulos de passo em um parafuso graduados a partir de ângulos baixosem uma entrada para facilitação da alimentação da mistura de semente e gelaté ângulos mais altos na seção de tubo de envio para se proporcionar umasuperfície de bombeamento com atrito para movimento da mistura de gel esemente.

121. Aparelho de acordo com a reivindicação 120, onde o para-fuso, com efeito, prove uma força motora para envio de gel, enquanto, aomesmo tempo, prove uma parede de tubo de envio em movimento para de-salojamento de pilhas de semente e ainda efetivamente torna singulares assementes no tubo de envio.

122. Aparelho de acordo com a reivindicação 120, no qual o tra-do tem roscas com uma borda superior não mais espessa do que um quintoda distância entre roscas através de uma ranhura do trado e ranhuras tendouma profundidade de não mais do que um quinto da distância entre roscasatravés de tubos de envio, segundo o que quantidades substanciais de gelsão movidas com respeito a uma área superficial do gel contatando uma á-rea superficial do trado.

123. Aparelho de acordo com a reivindicação 120, no qual o ân-gulo das roscas do trado corresponde ao ângulo da borda do tubo de enviocom o qual elas entram em comunicação, segundo o que uma rosca se a-proxima da borda do tubo de envio, as bordas são paralelas, de modo a sereduzir a captura de sementes entre as bordas.

124. Aparelho de acordo com a reivindicação 120, no qual o re-ferido bocal tem paredes que se inclinam para dentro terminando em umorifício;o referido trado se estende pelo menos parte do caminho paraas referidas paredes que se estendem para dentro;uma saliência na extremidade do trado se estendendo para oreferido bocal e sendo mais aguda do que o ângulo das referidas roscas forado referido bocal, segundo o que um gel é empurrado para a referida porçãodo referido tubo de envio em uma taxa acelerada.

125. Aparelho de acordo com a reivindicação 121, que aindainclui uma fonte de pressão de ar posicionada em justaposição com o referi-do bocal para remoção de sementes e gel a partir do referido bocal.

126. Aparelho de acordo com a reivindicação 125, que aindainclui meios para interrupção periódica do referido ar, segundo o que semen-tes e gel são periodicamente removidos de uma ponta do referido bocal.

127. Aparelho de acordo com a reivindicação 125, que aindainclui meios para se forçarem as sementes e o gel a partir do referido bocalcom uma pressão de ar tendo uma pressão de 3,447 kPa (0,5 psi) e nãomais do que 137,9 kPa (20 psi).

128. Aparelho de acordo com a reivindicação 118, que aindacompreende meios para a abertura de uma valeta de semente e meios emencaixe com os referido meios para abertura de uma valeta de semente paraalargamento da referida valeta em um rego, o referido meio para alargamen-to da referida valeta em um rego tendo asas de proteção em lados opostospara o recebimento do referido bocal, segundo o que as sementes são dei-xadas cair no referido rego entre as referidas asas.

129. Aparelho de acordo com a reivindicação 118, que aindainclui um pedal de plantio que terminal uma porção para abertura de um regode semente e uma porção de semente com duas blindagens espaçadas a-daptadas para receberem um bocal de envio de gel e um separador de se-mente.

130. Aparelho de acordo com a reivindicação 118, que aindainclui um separador para remoção de sementes de uma ponta do referidobocal e meios para a montagem do referido separador e do bocal em justa-posição um com cada outro com a referida ponta de bocal estando entre-12,7 mm (W) e 15,24 cm (6") a partir do fundo de um rego.

131. Aparelho de acordo com a reivindicação 118, no qual o re-ferido trado tem um passo entre 12,7 mm (1/2M) e 5,08 cm (2") e uma profun-didade de ranhura entre 1,5875 mm (1/16") e 7,62 cm (3").

132. Aparelho de acordo com a reivindicação 118, no qual o re-ferido trado tem um passo de 2,54 cm (1") e uma ranhura com uma profun-didade de 3,175 mm (1/8").

133. Aparelho de acordo com a reivindicação 118, no qual o re-ferido trado tem uma porção de ponta no referido bocal e uma porção deespiga, um ângulo das roscas na referida porção de ponta sendo não maiordo que 15 graus e o ângulo das referidas roscas na referida porção de espi-ga sendo de pelo menos 15 graus.

134. Aparelho de acordo com a reivindicação 118, que aindainclui um vibrador para vibração do referido bocal a uma freqüência entre 20ciclos por segundo e 10.000 ciclos por segundo.

135. Aparelho de acordo com a reivindicação 118, no qual umseparador inclui uma fonte de ar para a criação de uma pressão entre 0,689kPa (0,1 psi) e 137,9 kPa (20 psi) através de uma ponta do referido bocal.

136. Aparelho de acordo com a reivindicação 118, no qual asranhuras do referido trado são suficientemente largas na parte mais largapara envolvimento de pelo menos duas sementes lado a lado e o referidotrado tem roscas com uma borda de fuga suficiente para puxarem o gel semfazerem com que as sementes sejam removidas, a referida tremonha tendouma porção cortada de fundo na qual o referido gel pode fluir para entradapara o referido trado.

137. Aparelho de acordo com a reivindicação 120, que aindainclui a tremonha ter um compartimento no fundo, o referido compartimentoem comunicação com o referido trado, segundo o que gel e sementes po-dem fluir por gravidade para baixo pela referida tremonha e em contato como referido trado para um movimento para o referido bocal.

138. Aparelho de acordo com a reivindicação 120, onde o referi-do trado se comunica com a referida tremonha em uma localização de fun-do;o referido trado tendo uma espiga com uma porção roscada euma porção não roscada;a referida porção não roscada da referida espiga em comunica-ção com a referida tremonha em uma localização mais distante do referidobocal e a referida porção roscada se estendendo para o referido bocal, se-gundo o que um gel pode fluir para a referida porção não roscada e ser mo-vido para a referida porção roscada.

139. Aparelho de acordo com a reivindicação 120, que aindainclui:um vibrador para vibração do referido bocal;um separador para exercício de uma força contra gel e semen-tes em uma ponta do referido bocal em uma direção para baixo em 60 grausde qualquer lado de uma normal com o terreno em um plano que passa a-través de um eixo geométrico longitudinal do referido trado, e em 15 grausem um plano perpendicular ao eixo geométrico longitudinal do referido trado,onde o referido tubo de envio recebendo o referido trado e em comunicaçãocom uma extremidade com o referido bocal e na outra extremidade com areferida tremonha, segundo o que o referido trado move o gel a partir da re-ferida tremonha através do referido tubo de envio para o referido bocal e oreferido vibrador causa uma separação de sementes a partir do bocal.

140. Trado, que compreende:uma espiga;a referida espiga tendo uma primeira extremidade e uma segun-da extremidade;a referida espiga tendo entre 5,08 cm (2") e 182,88 cm (6') decomprimento e tendo diâmetros entre 1,5875 mm (1/16") e 15,24 cm (6");pelo menos uma porção da referida espiga se estendendo a par-tir de uma primeira extremidade incluindo ranhuras helicoidais que definemroscas helicoidais entre elas, segundo o que um giro do referido trado moveo gel de uma porção ao longo da referida espiga em direção a uma referidaextremidade; euma profundidade e uma largura das referidas ranhuras sendosuficientes para evitação de uma separação das sementes do trado paracausar um tamponamento.

141. Trado de acordo com a reivindicação 140, que tem ângulosde passo em um parafuso graduado a partir de ângulos baixos em uma en-trada para facilitação da alimentação de uma mistura de semente e gel paraângulos mais altos em uma seção de tubo de envio para se proporcionaruma superfície de bombeamento com atrito para movimento da mistura degel e semente.

142. Trado de acordo com a reivindicação 141, onde o parafuso,com efeito, prove uma força motora para o envio de um fluido, enquanto, aomesmo tempo, se prove uma parede de tubo de envio em movimento paradesalojamento de quaisquer pilhas de semente e, ainda, efetivamente tornasingulares sementes no tubo de envio.

143. Trado de acordo com a reivindicação 140, no qual as referi-das roscas têm um passo entre 1,27 cm (Vz") e 7,62 cm (3") e uma ponta emuma primeira extremidade do referido trado tem um ângulo de não mais doque 15 graus e as roscas ao longo da referida espiga têm um ângulo pelomenos tão grande quanto 15 graus.

144. Alimentador de semeadura com fluido, que compreende:uma tremonha;a referida tremonha tendo uma porção de topo aberta e umcompartimento mais estreita em seu fundo;um trado;um tubo de envio;um bocal;o referido trado se adaptando no referido compartimento em seufundo e se estendendo para fora;o referido tubo de envio conectando o referido compartimentoem seu fundo com o referido bocal e circunscrevendo o referido trado;o referido trado se estendendo para uma ponta do referido bocal.

145. Alimentador de semeadura com fluido, de acordo com areivindicação 144, que ainda compreende um meio separador para separa-ção de material a partir da ponta do referido bocal, o referido meio separadorincluindo um meio para o exercício de uma força para baixo através da pontado referido bocal.

146. Alimentador de acordo com a reivindicação 144, que aindainclui meios para a vibração do referido bocal, segundo o que as referidassementes são mantidas suficientemente em fluido com gel para evitação deum tamponamento do referido bocal.

147. Aparelho para a encapsulação de materiais, que compre-ende:um acessório que tem umas primeira, segunda e terceira saídas;um meio para forçar um fluido de matéria-prima contendo pelomenos um insumo agrícola, um produto alimentício animal e uma medicaçãoa partir da referida primeira saída;um meio para forçar um primeiro fluido de energia cinética emuma primeira velocidade a partir da referida segunda saída em uma direçãoque impacta contra o referido fluido de matéria-prima; eum meio para se forçar um segundo fluido de energia cinéticaem uma segunda velocidade diferente da referida primeira velocidade a par-tir da referida segunda saída em uma direção que impacta contra o referidofluido de matéria-prima; segundo o que o referido fluido de matéria-prima éformado em pelo menos uma dentre nanofibras e nanopartícuias, segundo oque pelo menos um dentre um insumo agrícola, um produto alimentício ani-mal e uma medicação é encapsulado.

148. Aparelho de acordo com a reivindicação 147, onde a referi-da matéria-prima inclui quitosana.

149. Método de aspersão, que compreende as etapas de:movimento de um veículo por um campo agrícola;seleção de uma concentração de fluido que é ótima na efetivida-de como um insumo agrícola;transporte de um suprimento de fluido na concentração ótima noreferido veículo;fazer com que o referido fluido de concentração ótimo forme umpercurso alongado em uma borda de um acessório;forçar um fluido de energia cinética contra o referido percursoalongado, segundo o que gotas são aspergidas da referida concentraçãoótima.

150. Método de aspersão com dispersão baixa, que compreendeas etapas de:movimento de um veículo por um campo agrícola;seleção de um tamanho de gota e concentração de fluido quetem dispersão reduzida sob as condições ambientais saindo no momento daaspersão;transporte de um suprimento do fluido;seleção de uma velocidade de um fluido de energia cinética;fazer com que o referido fluido forme um percurso alongado emuma borda de um acessório com uma espessura que resultará em um tama-nho de gota ótimo com a concentração selecionada e com a velocidade se-lecionada de um fluido de energia cinética à baixa pressão impactando-o; eforçar um fluido de energia cinética contra o referido percursoalongado na velocidade selecionada, segundo o que as gotas são aspergi-das da referida concentração ótima com o tamanho de gota ótimo.

151. Método de acordo com a reivindicação 150, onde o tama-nho de gota é selecionado com base na altura da lança a partir da qual asgotas são aspergidas.