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A 3 décadas descobriu-se que seres humanos (e mamíferos) possuem um ciclo circadiano (período cíclico metabólico de 24 h) controlado pela exposição alternada à iluminação diurna e escuridão noturna. Essa descoberta está relacionada à de um terceiro fotoreceptor retinal (Hattar et al. 2002), diferente dos cones e bastonetes, o ipRGC, (Intrinsically photosensitive retinal ganglion cells ou celulas ganglionares retinais intrinsecamente fotosensíveis), neurônios ligados diretamente a glândula pineal. Neles existe um fotopigmento responsável pela absorção da luz, a melanopsina (Provencio et al. 2000) que tem máxima absorção em 467 nm. Portanto, os ipRGC são estimulados pela luz em comprimentos de onda próximos a este, correspondentes ao azul e ao violeta. Descobriu-se, também, que esse ciclo pode ser rompido pela exposição noturna à iluminação artificial, principalmente quando a iluminação tem grande quantidade de azul (luz branca). O ciclo circadiano controla vários processos cíclicos no organismo incluindo a secreção de hormônios como a melatonina. Estudos posteriores sugeriram que a ruptura do ciclo circadiano pode causar distúrbios no organismo associados a supressão da produção da melatonina (Glickman, Levin & Brainard 2002), como desordens do sono, doenças psíquicas, disturbios metabólicos como a diabetes (mas não apenas esta) e até mesmo o câncer (Reiter et al. 2007). Os trabalhos que investigam a relação entre a iluminação artificial e a quebra do ciclo circadiano necessitam que os sujeitos do estudo permaneçam algum tempo em um laboratório onde os instrumentos estão instalados. Esses estudos não conseguem examinar efeitos de longo prazo associados à exposição à iluminação real dos lugares por onde as pessoas transitam. Para estudos assim usam-se sensores portáteis presos ao corpo. Os sensores disponíveis para esses estudos são construídos usando fotodiodos que tem sua resposta espectral modulada usando combinações de filtros ópticos. Portanto, esses instrumentos não registram a informação espectral completa impedindo que sejam feitas análises relacionando a quebra do ciclo circadiano com a composição espectral da luz. A determinação dos limiares de iluminâncias por faixa espectral que causam a ruptura do ciclo circadiano são de grande interesse da arquitetura, responsável por projetar ambientes com iluminações arquitetônicas seguras para a saúde humana. Atualmente os únicos limiares que são observados são aqueles de iluminâncias conforme o padrâo fotópico (usado nos luxímetros). Esses limiares são determinados pela fisiologia do sistema visual e não do ciclo circadiano. Este projeto tem o objetivo desenvolver um datalogger de iluminância e composição espectral, com o intuito de ser usado como ferramenta para as pesquisas que buscam determinar os limiares de iluminância por faixa espectral capazes de produzir a ruptura do ciclo circadiano. Para isto, usaremos um sistema eletrônico embarcado, para medir e armazenar o espectro da luz com uma matriz CMOS. O sistema irá armazenar as iluminâncias em 80 banda espectrais entre 380 e 780 nm em intervalos de tempo regulares. Os dados serão registrados em memória SD, para posteriormente ser analisados. A matriz CMOS escolhida é o CI OV7670 da OmniVision que consiste em uma matriz de 640x480 pixeis quadrados de 3,6 micrômetros de lado. Os dados serão adquiridos e transferidos para o cartão de memória usando um microncontrolador. A programação está sendo feita com a IDE do Arduino que aceita a programação em C e C++, oferecendo grande versatilidade. Na etapa atual estamos trabalhando na programação do microcontrolador, um atmega328p e na construção da caixa do dispositivo que deve acomodar a óptica e o circuito eletrônico. O projeto, é uma parceria com o grupo de pesquisa da prof. Betina Martau da faculdade de arquitetura e pretende fornecer uma ferramenta para auxiliar a estabelecer uma nova métrica para a iluminação de espaços arquitetônicos, que permita que a luz seja usada de forma criativa sem que represente uma ameaça à saúde humana.

ciclo circadiano; melatonina; datalogger; iluminância