PT1016056E

PT1016056E - Disposicao de demonstracao na forma de um ser vivo

Info

Publication number: PT1016056E
Application number: PT79900696T
Authority: PT
Inventors: Paul-Michael Weinspach
Original assignee: Fraunhofer Ges Forderung Angew
Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1998-09-10
Publication date: 2001-10-30
Also published as: RU2198431C2; WO1999014726A1; KR20010023819A; JP2001516900A; AU9742898A; ES2159192T3; US6551108B1; HU223391B1; DE19841248A1; AU757099B2; EP1016056B1; HUP0100300A3; HUP0100300A2; BR9812438A; GR3036313T3; CZ295660B6; CZ2000806A3; DK1016056T3; IL134927A; UA73077C2

Description

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Descrição “Disposição de demonstração na forma de um ser vivo” A invenção refere-se a um dispositivo de demonstração, na forma de um ser vivo, com uma ampliação de pelo menos 50 vezes, no qual uma pele exterior, que envolve um espaço oco e que é, pelo menos parcialmente, transparente, reproduz a forma de um ser vivo. No espaço oco formado pela pele exterior do dispositivo de demonstração, estão dispostos elementos funcionais, correspondentes aos órgãos do respectivo ser vivo.

Devido à complexidade dos órgãos e das articulações existentes nos seres vivos, em especial no homem há uma grande necessidade de tomar compreensíveis as funções destes órgãos e articulações, de uma maneira simples é transparente.

Da patente G 93 13 774 é conhecido um modelo de um coração humano, que é formado como uma construção transitável. Neste caso, a construção pode demonstrar-se em segmentos parciais individuais transportáveis, na forma de construção móvel. Isso possibilita que o modelo possa ser montado e desmontado de maneira simples e rápida pelo espectador, nos mais diversos locais ou exposições. A representação de um organismo completo, como modelo, não é dada a conhecer por esta publicação. A patente WO 97/27 573 publica um modelo ampliado de um homem, no qual os órgãos internos estão colocados preponderantemente nas suas posições correspondentes anatomicamente. Este modelo humano é apoiado nas costas com a face voltadas para cima e mostra um ser humano andrógino. Os órgãos dispostos no modelo humano são transitáveis a pé. Deste modo, de acordo com a patente WO 97/27 573, comunica-se uma extraordinária sensação de ventura, bem como a '754 sensação de uma viagem de exploração. Devido à pura possibilidade de transitar pelo modelo, não é no entanto possível transmitir a disposição e o funcionamento do organismo humano de uma maneira judiciosamente didáctica, num tempo conveniente. Também a pele exterior é pouco transparente, de modo que não é possível qualquer visão do exterior para o interior do ser vivo.

Pelo contrário, a patente US 4 865 550 apresenta um modelo de dois homens deitados, nos quais, sem uma disposição correcta anatomicamente, os órgãos de um só dos homens estão dispostos de modo que pelos quais pode transitar-se por uma via. Neste modelo, apenas as zonas da cabeça estão completamente modeladas, enquanto que a forma exterior da construção que contém os órgãos possui nas partes restantes a forma de um cobertor. Portanto, no caso deste modelo não existe qualquer modelo do homem reconhecível do exterior. Aqui, então, de novo a comunicação do conhecimento sobre a disposição, bem como a função dos vários órgãos do homem é uma comunicação apenas defeituosa, visto que, num percurso através dos órgãos não resta qualquer espaço para transmissão conveniente, individual a um observador.

Partindo daqui, o objectivo da presente invenção consiste num dispositivo de demonstração, na forma de um ser vivo, com o qual é possível tomar acessível e compreensível a um observador, de uma maneira didáctica e num tempo conveniente, a funcionalidade dos órgãos essenciais, do sistema circulatório, dos órgãos da reprodução, das articulações e similares. O dispositivo de demonstração de acordo com a invenção é tomado acessível, com os seus elementos funcionais, por meio de sistemas de vias específicas do funcionamento do corpo. Previram-se sistemas de vias transitáveis pelas quais se pode transitar ou também andar a pé. É deste modo possível que observadores individuais possam escolher uma maneira de observar, correspondente aos seus interesses e à sua capacidade de entendimento, os vários órgãos, sistemas circulatórios e/ou articulações. Por exemplo ele pode, por meio de um trajecto através dos vários órgãos, de uma maneira rápida, espectacular e impressiva, obter uma vista rápida das relações entre os vários órgãos, etc. e, em seguida, explorar os órgãos, etc. pelos quais tenham um interesse especial, a pé e para a observação de informações pormenorizadas, por exemplo também “zonas infantis” ou “elementos funcionais” dirigidas às crianças adaptados às capacidades das crianças. Este modo iterativo de atacar este problema possibilita uma transmissão do saber optimizada. De maneira análoga, é possível uma diferenciação dos vários tipos de transmissão do saber, de carro eléctrico ou a pé, em função da idade do visitante do dispositivo de demonstração. Assim, por exemplo, também às crianças, às quais não pode ainda transmitir-se o conhecimento sobre as relações dos órgãos e do corpo humano por meio de quatros de afixação ou experiências, pode apesar disso transmitir-se uma representação por meio de trajectos em carro eléctrico com interesse para este grupo etário.

Como o dispositivo de demonstração de acordo com a invenção, tem a forma de um ser vivo, é necessário que ele apresenta uma dimensão que permita que seja percorrido em carro eléctrico ou a pé pelo interior. De acordo com isso é escolhido o dimensionamento do dispositivo de demonstração. Em regra é portanto necessária uma ampliação numa escala de pelo menos 50 vezes. Partes da pele exterior que envolve o dispositivo de demonstração são feitas transparentes, a fim de que através delas seja possível a observação livre do interior do ser vivo, por exemplo, permitir de um elemento funcional disposto correctamente anatomicamente.

Nas reivindicações secundárias são representadas formas de realização aperfeiçoadas vantajosas do dispositivo de demonstração de acordo com a invenção. A pele exterior pode ser formada como uma concha monolítica ou como um pavilhão auto-suportado e/ou ser suportada por elementos de apoio. Como o dispositivo de demonstração deve ser transitável, também a pé, é vantajoso que os elementos funcionais se disponham não exclusivamente de acordo com a sua posição anatómica correcta no dispositivo de demonstração, mas sim também de acordo com as várias possibilidades de acesso, no interesse de uma utilização optimizada do espaço interior da pele exterior. É igualmente possível, para os dois tipos de acesso, de carro ou a pé, montar sistemas de órgãos diferentes, visto que os dois tipos de acesso devem proporcionar aspectos diferentes. O tipo de acesso por carro, é montado mais para um efeito de viagem espectacular, enquanto que para os elementos funcionais acessíveis a pé, nos quais é possível uma paragem dos observadores de acordo com as suas necessidades, podem também proporcionar-se informações pormenorizadas, na forma escrita, por exemplo por quadros de afixação.

Por conseguinte a via do percurso pode correr num tubo, ou num tubo fechado, ou num sistema de tubos fechados, por meio de um sistema de cabinas sem condutor, com carros comandados centralmente e individualmente. Desse modo, não ficam ao alcance dos viajantes quaisquer possibilidades de desvio do trajecto por visitantes que seguem à frente ou atrás. Globalmente resulta também uma solução optimizada relativamente aos custos, visto que os vários carros podem viajar a uma distância reduzida uns dos outros.

Na forma de realização preferida do dispositivo de demonstração - para o caso de se ilustrar um homem - resulta como dimensão do dispositivo de demonstração óptima a correspondente a uma escala de ampliação de 80 a 120 vezes. De maneira conveniente, o dispositivo de demonstração é colocado deitado, de modo que daí resultam condições estáticas óptimas, bem como a possibilidade de deslocações de carro ou a pé. O homem pode então estar deitado sobre o ventre, com a sua cabeça elevada sobre o terreno. Particularmente vantajoso para o apoio estático da cabeça, muito grande e pesada, é então que os braços se disponham de modo tal que a cabeça se apoio nos mesmos. A pele exterior pode então ser formada como um pavilhão auto-suportado ou ser suportado por elementos de apoio. Pode neste caso tratar-se ou de uma construção na forma de armação ou de uma pele exterior, protegidos por pilares de apoio. Em qualquer dos casos é necessário que fique um espaço interior suficiente, no dispositivo de demonstração, para dispor os elementos funcionais correspondentes e o sistema de vias, e para os visitantes. O material do dispositivo de demonstração pode ser de natureza metálica, de betão ou similar, ou então de materiais plásticos. A espessura de parede respectiva depende das características do material.

No que respeita aos elementos funcionais que reproduzem os órgãos, etc. do ser vivo em questão, trata-se essencialmente dos órgãos, etc. mais importantes. Para a forma de realização preferida do homem são o coração, o fígado, os rins, a estômago, o tubo digestivo, os órgãos dos sentidos, o cérebro, o sistema nervoso, o

sistema circulatório, os pulmões bem como as grandes e pequenas articulações, como a articulação escápulo-humeraL, a articulação fémuro-tibial, as articulações interfalângicas da mãos e as articulações interfalângicas do pé.

Estes vários elementos funcionais podem ser formados interactivamente, de modo que os observadores possam fazê-los funcionar, tomando claras as suas funções. O modo de funcionamento dos elementos funcionais podem exprimir-se por medidas ópticas e/ou acústicas.

Obtém-se um acesso particularmente interessante didacticamente se se puserem ao lado dos elementos funcionais as respectivas funções fisiológicas do órgão representado, da maneira como o observador as conhece no seu dia-a-dia. Esta comunicação relativa ao conteúdo pode ser melhorada associando os vários sistemas de órgãos, como por exemplo o sistema constituído pelo tubo digestivo e os órgãos internos ou, respectivamente, pelo coração, o sistema circulatório e os pulmões, a um sistema de vias próprio, por exemplo a um trajecto próprio nas vias.

Descrevem-se a seguir algumas formas de realização vantajosas do dispositivo de demonstração de acordo com a invenção. As figuras dos desenhos representam: A fig. 1, um dispositivo de demonstração de acordo com a invenção; A fig. 2, um sistema de vias; A fig. 3, um outro sistema de vias; A fig. 4, um outro dispositivo de demonstração de acordo com a invenção; A fig. 5, o apoio do dispositivo de demonstração de acordo com a invenção; A fig. 6, as vias de acesso de um dispositivo de demonstração de acordo com a mvençao; ’7*f A fig. 7, a disposição interior de um dispositivo de demonstração de acordo com a invenção; A fig. 8, o sistema de vias na zona do peito e da cabeça de um dispositivo de demonstração de acordo com a invenção; A fig. 9, um sistema de vias de um dispositivo de demonstração de acordo com a invenção; A fig. 10, um corte transversal da zona do peito de um dispositivo de demonstração de acordo com a invenção; A fig. 11, um corte longitudinal vertical de um dispositivo de demonstração de acordo com a invenção; A fig. 12, um corte horizontal de um dispositivo de demonstração de acordo com a invenção; A fig. 13, um outro corte horizontal de um dispositivo de demonstração de acordo com a invenção; e A fig. 14, um outro corte horizontal de um dispositivo de demonstração de acordo com a invenção. A fig. 1 representa um dispositivo de demonstração (401) de acordo com a invenção. Este dispositivo tem uma pele exterior (10), com a forma de um homem. Este homem está representado deitado, com a cabeça (402) apoiada nos braços (403). Para o apoio estático da construção em forma de um homem, há por baixo da zona do peito, como superfície de assentamento, uma base (404). A fig. la representa o trajecto de uma via (12) através dos elementos funcionais formados como órgãos internos, dispostos de uma maneira anatomicamente correspondente no homem. O acesso à via (12) faz-se no ponto (1), 7# como entrada no coração, através da veia cava superior. A saída do coração faz-se através da artéria pulmonar esquerda. Daí, a via (12) segue para um órgão funcional, formado como pulmão. Num alvéolo pulmonar faz-se a mudança para o “lado o ar”, a via (12) avança através da traqueia, o que simboliza a expiração, das fossas nasais e da laringe, para o ponto (2). No ponto (2), o observador pode conhecer a cavidade bucal. A partir daqui é possível o observador, a pé, observar um elemento funcional formado como olho (3), ou como ouvido, ou dar uma volta pelo “cérebro”. O trajecto por carro pode então prosseguir, a partir do ponto (2), como “petisco”, através do esófago, para o estômago e para os intestinos. A partir do intestino, a via (12) muda para um órgão funcional formado como fígado e continua para os rins, no ponto (4). No ponto (4) há uma nova mudança da via (12) para o oviduto e daí para o útero, a partir do qual a via (12) através de uma veia, regressa ao ponto (1). A fig. 2 representa o trajecto de uma via (104), através de um elemento funcional (101) formado como intestino. Aqui - como no seguimento - assinalam--se elementos correspondentes com referências correspondentes. Apresentam-se ainda um sistema de calhas (102), tem como vasos sanguíneos alimentados (103). A via é constituída por carros telecomandados, cada um para duas pessoas. Pela viagem através dos vários órgãos, aqui representados com base num elemento funcional (101) na forma de intestino, transmite-se ao espectador a impressão das relações e do transporte de matérias, por exemplo dos alimentos no interior do sistema humano. A fig. 3 representa um elemento funcional (201) configurado como um olho, como um íris (202) e uma pupila (203). No olho está disposto um sistema de vias (205), transitável a pé, com uma plataforma (204), de modo que o espectador tem, a partir do olho (201), uma vista da paisagem que envolve o dispositivo de demonstração. A fig. 4 representa um outro dispositivo de demonstração na forma de um homem (401). Este dispositivo de demonstração assenta na barriga, com o busto erecto. Uma cabeça (402) está apoiada nas costas das mãos (420) cruzadas, estando os antebraços quase verticais. O homem (401) mostra pernas (421), dispostas abertas, formando um ângulo de cerca de 20°. Entre as pernas (421), previu-se um terraço, a uma altura de cerca de 7 m ou, em alternativa, a 12 m da borda superior do terreno. Desse modo, resultam, na zona das pernas, grandes superfícies, que podem ser usadas para fins de exposição, não visíveis do exterior. Para que se mantenha sempre a impressão da perspectiva dos pássaros, o corpo foi reproduzido de maneira natural e a superfície do terraço como uma cobertura verde transitável. Por baixo do busto do homem (401), previu-se um corpo saliente (404), no qual se encontra a zona da entrada para o dispositivo de demonstração. Isso tem a vantagem de ganhar muito espaço na zona do busto e, por outro lado, realiza-se um apoio estático do dispositivo de demonstração, na zona do busto. O invólucro exterior do dispositivo de demonstração é escolhido parcialmente transparente, por exemplo na zona (405) do antebraço. Reproduzem-se aí, no interior da pele exterior, por meio de tubos de aço, fibras musculares, de modo se dá ao espectador a impressão de olhar directamente para a zona subcutânea da zona muscular. A fig. 5 mostra o apoio estático da zona do busto e da zona da cabeça do dispositivo de demonstração (401). Na fig. 5, as vias que suportam a carga estão 107>f marcadas por traços grossos (422). A cabeça (401) está apoiada substancialmente pelo antebraço (403), recebendo este e transmitindo, completamente, as cargas respectivas. A zona do busto é completamente suportada pela base, que aí se encontra, e pelo braço do dispositivo de demonstração.

Para o dispositivo de demonstração de acordo com a invenção recomenda-se, por razões técnicas de protecção contra a fogo, uma separação entre o invólucro da construção, isto é, a pele exterior e a construção interior propriamente dita. Se a construção interior for formada como construção independente, com alinhamentos separados, então o busto pode ser definido como um espaço livre disposto de maneira agradável ou coberto. Esta separação entre compartimentos para permanência duradoura de homens e outros espaços permite uma temperatura mais baixa no busto e menor carga de incêndios. Uma outra vantagem da separação, em construção interior e exterior, pode ver-se nas possibilidades de variação que daí resultam para o projecto da construção.

Na fig. 4, os dois antebraços (403), que sustentam a cabeça (402), assentam em fundações, nos cotovelos, e são ligados entre si, pelas mãos (420), cruzadas sob o queixo, na direcção transversal, de modo que formam uma construção na forma de uma armação semelhante a uma ponte, na qual se apoia a cabeça. Como se mostra na fig. 6, encontram-se no eixo transversal dos ombros duas torres de caixa de escada (405), de betão armado, com cabinas de elevador envidraçadas, orientadas no lado longitudinal para o interior do corpo. As duas torres (405) estão ligadas entre si, no plano dos ombros, por uma construção de aço em treliça, que serve adicionalmente como escoramento. A cabeça (420) é facilmente realizada como um simples sistema reticulado ou outra solução equivalente, da maneira mais leve possível. Um n*%f invólucro térmico serve de isolamento térmico e permite modelar a superfície exterior da cabeça de maneira natural.

As superfícies exteriores do pescoço e das mãos, pés, coxas e na zona da anca e das nádegas são modeladas, da maneira mais natural possível, com betão injectado e, em seguida, providas de uma pele térmica, com um tratamento de superfície. Os cotovelos são também feitos com betão injectado. Trata-se aqui menos de obter uma impressão de naturalidade, mas sim da função estática como fundação para o braço e o antebraço. No caso da pele do joelho e das barrigas das pernas, como pode ver-se na fig. 4, utiliza-se uma cobertura têxtil transparente (membrana de PTFE, com uma transparência de 155, da classe A2 de segurança contra incêndio, e um valor de k=5, que pode também ser usada no busto. A forma do busto é pré-determinada por nervuras arqueadas, podendo em alternativa estas ser realizadas na forma de uma construção reticulada de aço, por meio de tubos ovais, por meio de ligadores de madeira colados, ou por meio de pares de vigas T, em arco, paralelas. Entre as vigas são colocadas fitas de vidro, que incluem abas de abertura para saída do fumo e do calor que, por um lado, garantem a incidência directa da luz natural e reforçam a função das nervuras como elemento decorativo.

Tanto na abóbada craniana como nos calcanhares podem colocar-se cúpulas de vidro. Tais cúpulas podem também utilizar-se na zona da cobertura da coxa no interior da estrutura do terraço, permitindo naturalmente a ventilação e a incidência da luz natural. O espaço no interior da coxa é realizado como uma construção de aço/vidro.

Em alternativa à solução transparente atrás referida, pode fazer-se todo o corpo também de uma casca monolítica de betão injectado. Tendo em atenção a tensão superficial do betão e a manutenção da construção de apoio para a cabeça ilustrada na fig. 5, pode erigir-se um pavilhão estável auto-suportado. Mas, nesse caso, tem de contar-se com uma carga de peso relativamente grande. Os maiores valores dos esforços de corte (momentos de flexão à roda de 400 KNm) encontram--se então na zona das costas, podendo ser suportadas por uma armadura convencional ou, respectivamente, por um pré-esforço das partes das costas.

Neste caso é possível a construção do tronco com armações convencionais. As várias partes do corpo, como a cabeça e as mãos podem ser fabricadas num estaleiro adjacente, utilizando a técnica de injecção do betão, e levá-las para a sua posição por meio de uma grua. Numa forma de realização em betão armado, a construção, não grande necessidade de manutenção, podendo modelar-se a superfície exterior de qualquer maneira. Pode por exemplo fazer-se com betão à vista ou também revesti-la com aço inoxidável prateado brilhante ou com uma pintura artística. Esta pele exterior é, no caso da solução compacta, susceptível de se adaptar, em qualquer altura, ao gosto moderno por meio de um pavilhão auto--suportado de betão injectado. A protecção térmica pode simplesmente fazer-se pela escolha de betão poroso ou por aplicação de uma camada isolante. Para realizar uma protecção térmica é também uma solução apropriada um invólucro de betão armado.

Para uma ventilação e uma iluminação naturais, ou para a apresentação de zonas transparentes da pele, o invólucro de betão armado pode naturalmente ser interrompido por aberturas de janela e/ou componentes transparentes. A fig. 6, mostra o dispositivo de vias no interior do dispositivo de demonstração. Na zona dos ombros, previu-se, como já se descreveu, um sistema de elevadores (405), para transportar os visitantes para a zona do busto e da cabeça. Além disso, previu-se um segundo sistema de elevadores (406), na zona da anca. Entre a zona entrada colocada na zona da cabeça da base (404) e o segundo sistema de elevadores (406), estende-se, na base, uma construção transitável (407), na qual podem colocar-se, elementos funcionais estruturados, por exemplo como dispositivos de alimentação e de demonstração. Na extremidade superior dos dois sistemas de elevadores a ligação faz-se por meio de uma coluna vertebral transitável, que funciona como elemento funcional. O espaço interior do dispositivo de demonstração está subdividido em quatro zonas de utilização:

Ia A base (404), na qual assenta o busto, inclui a superfície por baixo do terraço, que se aplica entre as pernas. Nesta base que, na prática pode ser usada como um rés-do-chão, são colocados as linhas de alimentação, a instalação eléctrica, espaços técnicos e oficinas e similares e, além disso as vias de alinhamento. Nesta construção, na base, encontram-se também a entrada principal para os visitantes do dispositivo de demonstração, a uma altura de cerca de 2,5 a 3 m. 3a O busto é concebido como um corpo oco, a fim de o visitante podes abarcar com a vista a largura e as dimensões do dispositivo de demonstração. A entrada principal desemboca neste busto. 3a Na cabeça são construídos andares, partes de andares e galerias, que contêm superfícies de exposição e elementos funcionais. "77f 4a A quarta zona compreende a zona da cintura até aos pés e outras superfícies de exposição e elementos funcionais.

Como já foi descrito, a ligação entre a cabeça e a quarta zona é feita por um lado através da base do busto, no plano da entrada e uma torre de elevadores, por baixo dos ombros, e da coluna vertebral transitável, por outro lado.

Os elementos funcionais previstos estruturados como zonas de ilustração e interacção para os visitantes reúnem-se nas seguintes unidades lógicas:

Alimentação e digestão

Coração e sistema circulatório (como o sangue e o sistema linfático, bem como a circulação pulmonar)

Pulmões, respiração e fonação Órgãos sexuais e de reprodução (com genética, citologia e hereditariedade)

Sistema hormonal

Tecidos no corpo (pele, ossos e articulação, músculos) Cérebro, nervos e reflexos.

Os sentidos e os órgãos dos sentidos são uma excepção. De facto, também eles podem ser agrupados num grupo lógico, mas, para uma boa utilização dos espaços no dispositivo de demonstração, é vantajoso incorporar três destes cinco sentidos noutros complexos de ordem superior, por exemplo, o paladar na zona da alimentação e digestão, o olfacto na zona dos pulmões e respiração e o tacto na zona da pele.

Os órgãos dos sentidos, olhos e ouvidos, são apresentados em zonas independentes da exposição. 15 O programa do espaço é complementado por um equipamento central, que engloba a zona dos sanitários e restaurantes, bem como apartamentos especiais, tais como zonas de descanso, zonas de exposição, destinadas a crianças, uma “sala de operações envidraçada”, salas de seminários e similares.

As duas unidades lógicas da alimentação e digestão, bem como a do coração--pulmões-sistema circulatório não são concebidas apenas como superfícies de exposição. Apresentam-se aqui as bases da medicina, também no quadro de trajectos de carro respectivos, através dos vasos e dos órgãos.

Na quarta zona, desde os pés até à cintura, encontram-se áreas principais de exposição. Há aqui também trajectos de carro para a passagem através de elementos funcionais estruturados como órgãos. Além disso, encontra-se nesta zona um restaurante, equipamentos sanitários, salas para seminários, simuladores, uma sala de cinema, oficinas centrais e administração.

Esta quarta zona está subdividida em quatro andares, acessíveis ao público (fig. 7, referência (409)), ligados entre si através das duas torres de elevadores atrás descritas, na zona da cintura. Através de saliências dos tectos dos andares, nos vários planos, na direcção transversal, é possível, por meio da configuração da pele exterior, compreender o estreitamento do corpo deitado. Através dessas saliências são interligadas a construção e a pele exterior. Por meio desta ligação horizontal pode evitar-se, na zona por baixo da maior secção transversal, uma dobra de afastamento da construção em forma de cúpula da pele exterior. A zona do busto serve como sala para vários eventos. Além disso são aqui colocadas secções de informações e as unidades centrais, elevadores e escadas atrás descritos, que constituem uma possibilidade de acesso à cabeça. Na zona do busto, encontra-se, na base (404), a entrada principal. Como se representa na fig. 7, o visitante pode, na zona de entrada, observar, como um ângulo de visão de 30°, o espaço livre do busto e avaliar as suas enormes dimensões. A cabeça (402) contém igualmente vários andares (fig. 11). Nela são igualmente colocadas as zonas de demonstração, por exemplo para o cérebro, os nervos e reflexos, o olho e o ouvido. A fig. 8 mostra a planta do primeiro plano da zona da cabeça. Este plano proporciona o espaço para equipamento sanitário e um café. A zona da cabeça é fechada sobre o poço dos elevadores, colocado na zona do busto. Entre a zona da cabeça e este poço do elevador (405) encontram-se as passagens de acesso (801) bem como, no interior da zona da cabeça, as caixas das escadas (803), para tomar acessíveis os vários planos na cabeça (402). Além disso, pode ver-se a coluna vertebral (802) transitável, para a ligação da zona da cabeça com a quarta zona.

As passagens de acesso (801) da cabeça para os ombros que, na direcção longitudinal dão acesso às torres de betão armado, são formadas construtivamente como estrutura reticuladas de aço, providas de um revestimento contra o fogo.

Os diferentes planos nas diversas zonas do dispositivo de demonstração servem para a exposição de diferentes complexos temáticos que são principalmente visitados a pé.

Neste exemplo de realização, como se disse, prescindiu-se de colocar todos os órgãos de maneira correspondente à que têm no corpo. Todavia, o visitante pode ser transportado, de carro, através de dois sistemas de órgãos importantes do corpo humano. Para isso, instalaram-se na quarta zona, entre a cintura e os pés, dois lacetes de via de transporte por carro. O primeiro encontra-se no andar de entrada e contém 17 17

o tubo digestivo, como o esófago, o estômago, o intestino, o fígado e os rins, num comprimento de cerca de 400 m. O segundo troço é dedicado ao tema do coração--sistema circulatório-pulmões e encontra-se no primeiro andar superior. Tem um comprimento total de cerca de 180 m.

Por vias, entende-se um sistema de transporte sem condutor, com carros individuais comandados centralmente, que proporcionam lugar para três a seis pessoas. A fim de poder produzir a impressão de uma viagem através do corpo, da maneira mais autêntica possível, no campo visual do observador encontra-se apenas um mínimo indispensável de pormenores de corpos estranhos. Portanto, cada trajecto é concebido como um tubo de túnel fechado, que apenas podemos percorrer através das zonas de entrada e saída. A via é conduzida numa guia próxima do pavimento, de modo que ela tem um efeito óptico perturbador e para o utilizador menor que uma guia próxima do tecto. Essa guia pode ser realizada ligada a carris ou sem carris, à qual pode atribuir-se um perfil de velocidade relacionado com o local e que cada cabina individual tem de seguir na sua marcha.

Os carros deslocam-se distanciados cerca de 12 m, de modo que daí resulta um número de 33 cabinas no lacete do tracto intestinal ou 15 cabinas no lacete dos pulmões. Para uma média de 5 passageiros por cada cabina e uma velocidade média de 0,5 m/s, podem transportar-se por hora cerca de 1 300 passageiros.

No interior do dispositivo de demonstração, encontram-se além disso, elementos funcionais, formados com zonas de exposição, a que se tem acesso a pé. O eixo principal de acesso corre então na direcção longitudinal no meio do edifício. l87>f A construção, simétrica em relação a um eixo, simplifica, por um lado, a orientação para o visitante, mas por outro lado possibilita também uma maior flexibilidade na utilização do espaço.

Em especial na área da quarta zona, entre a cintura e os pés, existe para o visitante quase sempre a possibilidade de uma visão livre para cima. O pavimento é iluminado com luz natural através de tomadas de luz, proporcionando-se assim um ambiente simpático. Os espaços em que se apresenta a Medicina e a Técnica aos visitantes a pé, são estruturados de maneira correspondente a cada tema. As vias de ligação entre estes espaços são mantidas neutras a fim de evitar um excesso de excitação do visitante. Para esse fim contribuem também as referidas zonas de descanso. Estas últimas alternam, no interior da arquitectura, com as áreas de exposição propriamente ditas, a fim de dar ao observador sempre a oportunidade de uma pausa para descanso. Em dois pontos previram-se serviços de restaurante, um café na zona da cabeça, a partir do qual se proporciona uma vista sobre o ambiente a cerca de 50 m de altura, e um restaurante, no terceiro piso da quarta zona.

No que respeita ao coração, descreve-se, em ligação com a fig. 9, um exemplo da estrutura arquitectónica do órgão. O interior do órgão está reproduzido à maneira de uma corrediça, a fim de proporcionar ao visitante, no órgão oco, a viva impressão de se deslocar através do órgão.

No caso dos órgãos ocos, como por exemplo o coração, a decoração do elemento funcional destina-se a dar ao observador a sensação de que se encontra no interior desse órgão. Assim, por exemplo na fig. 9, está representado um ventrículo de um coração (901), que é atravessado por meio de uma via ligada a carris (902, «7% 903). A via é constituída por cabinas individuais para 3 a 6 ocupantes. Para o utilizador da via resulta aqui uma impressão realística de viajar num ventrículo.

Em todas as outras zonas de exposição que funcionam com elementos funcionais, as estruturas das paredes correspondem ao tema oferecido; por exemplo, mostram as paredes correspondentes ao cérebro, aos nervos e aos reflexos, com estrutura de tecido de células nervosas. A fig. 10 mostra um corte transversal do corpo superior do dispositivo de demonstração (401). Este apoia-se numa base (404). Além disso, podem ver-se os planos individuais da base, na zona do busto. Por cima da construção interior com três pisos está disposta, na zona das costas, a coluna vertebrável transitável (802).

Pode ver-se imediatamente que a pele exterior (10) e a construção interior (503) formam construções independentes, separadas uma da outra. A fig. 11 mostra um outro corte vertical, na direcção longitudinal através do dispositivo de demonstração. Vê-se bem a divisão interior da zona da cabeça, em vários pisos, da base e da quarta zona entre a cintura e os pés. Além disso o apoio das zonas da cabeça e do busto está representado pelos elementos de apoio formados pelos braços. A fig. 12 representa a planta do rés-do-chão, na zona entre a cintura e os pés do dispositivo de demonstração. As referência numéricas são diferentes e indicam aqui: (1) a zona da alimentação (2) a cavidade bucal e os dentes (3) o estômago (4) o intestino 207>f (5) o fígado (6) os rins (7) a zona de repouso e meditação (8) uma zona de repouso e meditação e um posto de venda (9) uma zona para crianças (10) a zona de refeições ligeiras num minibar aí estabelecido (11) a via instalada no rés-do-chão, e (12) elevadores individuais. O primeiro lacete de via (11) no rés-do-chão com a travessia do esófago, conduz depois ao estômago (3). O invólucro exterior do estômago (3), que está cheio com os sucos digestivos e os elementos alimentícios, é estruturado para a simulação do movimento peristáltico. Estão além disso representados, na mucosa do estômago representada realisticamente, imagens de doenças conhecidas, tais como a úlcera gástrica. A viagem contínua, através do duodeno para o intestino delgado (4). O viajante passa então pela abertura de entrada do pâncreas e do canal biliar. No intestino delgado (4), previu-se um efeito de “zoom”, sendo assim, com o movimento, as vilosidades cada vez mais pormenorizadas e ampliadas, de modo que resulta a impressão de nos aproximarmos cada vez mais da parede do intestino. O intestino (4) propriamente dito tem um comprimento de via total de cerca de 150 m.

Entre o intestino e a circulação do sangue verifica-se uma mudança de via (11), mudando as estruturas da parede tubular do intestino (4) para as de um vaso sanguíneo. No seguimento do trajecto, estão então representados os tecidos do fígado e dos rins (5) e (6), respectivamente. Aqui a secção que pode ver-se é novamente ampliada, de modo que, finalmente se tomam visíveis a estrutura da 2,7>f unidade funcional do fígado (5) ou respectivamente a dos rins (6). O primeiro lacete de via termina depois de atravessar os rins (6). A fig. 13 representa um corte do andar superior, na zona entre a cintura e os pés. Os números de referência, diferentes dos até agora usados, designam: (1) Sistema circulatório (2) Coração (3) Traqueia e voz (4) Nariz e olfacto (5) Crianças (6) Zona administrativa (7) Espaços para seminários (8) Café (”bistro”) (9) Loja (10) Ossos (11) Zona de repouso (12) Pulmão (13) Sangue (14) Linfa (15) Sistema de defesa (16) Uma via instalada no primeiro piso superior (17) Uma cabina de elevador . A via (16), instalada no segundo piso superior, começa com um vaso sanguíneo, formado como um tubo, na aurícula direita do coração (2). Através da válvula cardíaca, a via (16) chega então ao ventrículo direito, como se representa, 22 22

por exemplo, na fig. 9. Simula-se desse modo o funcionamento da válvula e a contracção do músculo cardíaco. Através de uma outra válvula cardíaca e um vaso sanguíneo, a via conduz ao pulmão (12). A secção transversal do vaso toma-se cada vez mais estreita, de modo que se cria a impressão de que o vaso se desvia continuamente. Na zona do pulmão (12), podem ver-se os alvéolos pulmonares através da transparência cada vez maior da parede do vaso. Finalmente, a via (16) muda de via sanguínea para a via de ar, de modo que a viagem é conduzida através dos brônquios e da traqueia (3), para a estação de saída. A fig. 14 mostra uma secção transversal do segundo andar superior, na zona entre a cintura e os pés. As referências numéricas, que são diferentes das usadas até aqui, indicam as zonas seguintes: (1) um restaurante e simuladores (2) hormonas (3) pele (4) tecido (5) osso, musculatura e articulações (6) órgãos sexuais e de reprodução (7) genética, citologia e hereditariedade (9) uma cabina de elevador.

As salas de exposição, representadas nas fig. 9 a 14 e que não são atravessadas por uma via, são acessíveis a pé aos visitantes. No interior apresentam--se modelos anatómicos, que permitem aos visitantes ver a constituição e o funcionamento do corpo ou dos órgãos, na sua totalidade. 23

Devido ao facto de o dispositivo de demonstração poder ser atravessado de carro ou a pé, o visitante pode, em primeiro lugar ser introduzido numa viagem de carro, ligada a efeitos interessantes, nas estruturas e nas funções dos elementos funcionais que configuram órgãos, antes de, em seguida, possivelmente de acordo com as suas inclinações ou interesses, fazer a pé, de maneira pormenorizada e selectiva, a visita a salas de exposição onde se expõem os elementos funcionais, e obter aí informações precisas.

Estes elementos funcionais realizados como espaços de exposição podem conter, por exemplo modelos torsos, que permitem reconhecer a posição dos órgãos no corpo e as proporções das dimensões dos órgãos de uns em relação aos outros, ou modelos funcionais, nos quais podem, por exemplo no caso do olho, explicar-se a visão ao perto, a visão ao longe e a correcção por meio das lentes dos óculos. São aí também expostos modelos que explicam as doenças. Assim o modelo da tensão arterial elevada explica a acção da pressão elevada nos órgãos em questão.

Nos espaços de exposição podem explicar-se bem ao visitante temas do campo técnico, em especial os temos da técnica médica, pela apresentação de instalações e aparelhos médicos. Isso é possível, por exemplo, no campo das operações ao apêndice ou da colocação de “by-pass”, numa sala de operações envidraçadas, para a técnica do diagnóstico através da representação, por exemplo, da sonografia por ultrassons, para a protética pela realização prévia de próteses, num “Dummy” por comando por computador ou, com base num esqueleto, com implantes, para a técnica médica relacionada com os órgãos, pela representação de uma máquina cardio-pulmonar ou aparelhos de diálise, ou a utilização de técnicas “7S4 médicas, que podem ser realizadas pelo próprio visitante, como por exemplo espirómetros e audiómetros.

No dispositivo de demonstração pretende-se também mostrar, além disso, como conceito especial, as analogias entre os processos que decorrem no corpo humano e os processos técnicos. Isto conduz a uma descrição particularmente inteligível e clara dos processos biológicos.

Tais comparações podem fazer-se, por exemplo, entre a mastigação e um britador de maxilas, a digestão e uma instalação de fermentação para biofermentação, a fabricação de substâncias químicas com a capacidade de síntese do fígado, a composição das substâncias tensoactivas com a bílis, a formação dos cálculos biliares com os processos químicos da cristalização, da germinação e do crescimento dos cristais, o pulmão com os reactores de coque activado à base de adsorventes com carbono para a purificação dos gases da combustão, da circulação sanguínea e do coração por exemplo com bombas de membrana, condutas tubulares, condutas de “by-passa”, câmaras de ar, bombas peristálticas, válvulas de retenção e/ou armaduras de bobinas, bem como dos rins com a técnica de separação por membranas, a pele e os ossos com os materiais compósitos feitos de plásticos reforçados com fibras, do aparelho locomotor com as instalações hidráulicas, da estrutura do cérebro e do sistema nervoso com as redes neurais, do olho com a máquina fotográfica, do ouvido com o efeito piezoeléctrico, bem como os processos biológicos com processos de regulação nas instalações da técnica dos processos, por exemplo instalações para manter constante a temperatura por meio de permutadores de calor. 25

Outros elementos funcionais podem conter filmes nos quais se fazem demonstrações de processos biológicos, por exemplo o nascimento do ser humano. Com o auxílio de técnicas especiais de projecção, adaptadas ao tecto curvo da sala de apresentação, é possível em transmitir a impressão de se encontrar mesmo no meio da acção.

Podem além disso prever-se simuladores, por exemplo teatros de simulação, ou simuladores ou caixas de simulação, por exemplo para representar viagens através do tubo digestivo ou da circulação sanguínea ou também uma caça aos vírus, ou a trajecto de um impulso nervoso através das vias nervosas, de uma maneira realística e impressiva.

Em resumo, toma-se possível pela viabilidade de transitar a pé ou de carro pelo dispositivo de demonstração de acordo com a invenção, de modo que cada visitante se informe, de acordo com a sua inclinação e os seus interesses, de maneira impressiva, dos conhecimento das relações, disposições e funções de um ser vivo.

Lisboa, 12 de Julho de 2001 i O Agente Oficia! da Prooriedade Indu9«d

A.O.P.I.

Rua do Salitre, ! 95, r/c-Drí. 1269-063 LISBOA

Claims

'7% Reivindicações 1. Dispositivo de demonstração (401), com a forma de um ser vivo, com uma ampliação de pelo menos 50 vezes, com uma pele exterior (10) que envolve um espaço rico e que reproduz a forma do ser vivo, com elementos funcionais (11) que reproduzem os órgãos, os sistemas de circulação e/ou as articulações, etc., do ser vivo representado e que estão colocados no espaço oco, sendo o dispositivo de demonstração (401), com os seus elementos funcionais (11), transitáveis em carros e a pé por sistemas de vias (12) específicas dos corpos funcionais, caracterizado por a pele exterior (10) ser, pelo menos parcialmente, transparente.
2. Dispositivo de demonstração de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ter uma ampliação de 80 a 120 vezes.
3. Dispositivo de demonstração de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a pele exterior (10) ser suportada por elementos de apoio.
4. Dispositivo de demonstração de acordo com a reivindicação anteriores, caracterizado por a pele exterior ser, pelo menos parcialmente, uma membrana transparente.
5. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por se colocarem sob as zonas transparentes da pele exterior elementos funcionais que representam a anatomia do ser vivo, em cada posição, correspondente à zona situada por baixo da pele exterior.
6. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a pele exterior ser formada como cobertura monolítica. 2
7. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a pele exterior ser formada como um pavilhão auto-suportado.
8. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por os elementos funcionais estarem dispostos no interior da pele exterior independentemente da sua posição anatómica correspondente, com utilização óptima do espaço interior do dispositivo de demonstração.
9. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por os elementos funcionais serem formados, pelo menos em parte, transitáveis a pé, transitáveis em carros e/ou interactivos.
10. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o sistema de vias transitáveis em carros apresentarem um sistema de carris ou um sistema de vias sem carris.
11. Dispositivo de demonstração de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a via de transporte em carros passar no interior de tubos.
12. Dispositivo de demonstração de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a via transitável em carros passar em tubos fechados.
13. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações 10 a 12, caracterizado por o sistema de vias ser um sistema de cabinas sem condutor, com carros individuais telecomandados centralmente.
14. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por reproduzir a forma de um homem. 3
15. Dispositivo de demonstração de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o homem estar despido e/ou ser andrógino.
16. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações 14 ou 15, caracterizado por o homem estar deitado sobre a barriga.
17. Dispositivo de demonstração de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o homem estar deitado sobre a barriga, com a cabeça levantada.
18. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações 14 a 17, caracterizado por os braços estarem colocados apoiando-se na cabeça do dispositivo de demonstração.
19. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações 14 a 18, caracterizado por o busto estar apoiado por meio de uma base colocada entre o último e a superfície de assentamento do dispositivo de demonstração.
20. Dispositivo de demonstração de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por a zona das costas ser pré-tensionada.
21. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações 14 a 20, caracterizado por se ilustrarem como elementos funcionais o coração, o fígado, o estômago, os rins, a vesícula biliar, o sistema circulatório, o sistema nervoso, o cérebro, o esófago, o tubo digestivo, os órgãos da reprodução, os intestinos fino e grosso, bem como os órgãos dos sentidos.
22. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações 14 a 21, caracterizado por estar subdividido em três zonas de utilização, de preferência o busto, a cabeça e a zona entre a cintura e os pés, bem como uma outra zona utilitária, na base. '7Χ
23. Dispositivo de demonstração de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por o busto ser formado como um espaço amplamente livre.
24. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações 22 ou 23, caracterizado por o busto conter apenas as vias de acesso à zona da cabeça, bem como a zona entre a cintura e os pés, como caixas de escadas e poços de elevadores e similares.
25. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações 22 a 24, caracterizado por a construção inferior conter os equipamentos técnicos de alimentação, como linhas de alimentação, instalações eléctricas, espaços técnicos, oficinas e similares.
26. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações 22 a 25, caracterizado por a zona da cabeça e a zona entre a cintura e os pés estarem ligadas através de uma coluna vertebral transitável a pé.
27. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações 22 a 26, caracterizado por se disporem na zona entre a cintura e os pés os órgãos anatomicamente colocados no tronco e nas pernas, os sistemas circulatórios, etc.
28. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações 22 a 27, caracterizado por os elementos funcionais colocados na zona entre a cintura e os pés serem, pelo menos parcialmente, transitáveis a pé e pelo menos transitáveis de carro.
29. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações 22 a 28, caracterizado por na zona entre a cintura e os pés se dispõem dois sistemas de vias que conduzem através do tubo digestivo e dos elementos 5 funcionais correspondentes aos órgãos internos ou através do sistema coração -sistema circulatório e pulmões, respectivamente.
30. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações 14 a 29, caracterizado por os elementos funcionais transitáveis a pé e/ou de carro, correspondentes aos órgãos ocos, serem formados de modo que, quando da passagem a pé e/ou de carro pelos mesmos, transmitam a impressão de se estar no interior dos órgãos, nos sistemas circulatórios, etc.
31. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações 14 a 29, caracterizado por os elementos funcionais transitáveis a pé e/ou de carro, correspondentes a órgãos não ocos, apresentarem a construção dos órgãos, sistemas circulatórios, etc. respectivos.
32. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por se disporem, nos dispositivos, os elementos funcionais, que demonstram meios técnicos análogos aos dispositivos e processos biológicos que se realizam nos órgãos, sistemas circulatórios, etc. representados pelos elementos funcionais.
33. Dispositivo de demonstração de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o invólucro exterior ser construído simétrico relativamente ao eixo longitudinal do ser vivo.

A.O.P.I. Rua do Salitre, 195, r/c-Drt. I269-0Ó3 LÍSBOA Lisboa, 12 de Julho de 2001