Já estamos prontos para descartar a teoria do Big Bang?

Espaço

Com informaçoes da PhysicsWorld - 22/10/2011

 

 

Mais importante do que a teoria em si é a demonstração de que o Sol pode ser usado como laboratório para teorias cosmológicas.[Imagem: NASA]

Teoria de Eddington

Um grupo de físicos portugueses está propondo que o Sol seja usado para testar algumas teorias alternativas à Teoria da Relatividade Geral de Einstein.

Jordi Casanellas e seus colegas da Universidade Técnica de Lisboa afirmam que uma teoria proposta há mais de um século por Arthur Eddington não foi totalmente descartada pelas observações recentes dos neutrinos solares e das ondas acústicas solares.

E, segundo eles, uma variante da teoria de Eddington pode ajudar a resolver algumas das deficiências das teorias atuais.

Problemas da Teoria da Relatividade

A Teoria da Relatividade Geral, que descreve a gravidade como a curvatura do espaço-tempo por corpos celestes de grande massa, tem passado por todos os testes aos quais tem sido submetida ao longo dos anos.

Mas isto não significa que ela não tenha problemas.

Além da bem conhecida dificuldade de unificação com a mecânica quântica e das ainda pendentes explicações para a matéria e a energia escuras, há o problema bem mais sério das singularidades, onde as leis da física simplesmente se esfacelam.

Buracos negros e Big Bang

Em 2010, Máximo Bañados (Universidade Católica do Chile) e Pedro Ferreira (Universidade de Oxford) propuseram uma variante da teoria de Eddington que adiciona um termo gravitacional repulsivo para a teoria da relatividade.

Mas o que parece ser a simples adição de mais um membro a uma equação tem um efeito devastador sobre o entendimento mais geral do cosmo.

Esse termo gravitacional repulsivo não apenas elimina a necessidade das singularidades - ele descarta a formação dos buracos negros e a ideia de que o Universo teria surgido de um Big Bang.

Sol como laboratório

Quando tenta interpretar um campo gravitacional em um vácuo, essa teoria inspirada em Eddington é equivalente à teoria da relatividade. Mas ela prevê efeitos diferentes para a gravidade agindo no interior da matéria.

O lugar ideal para testar essas diferenças seria o interior de estrelas de nêutrons.

Embora se acredite que estrelas de nêutrons possam acordar o vácuo quântico, não se sabe o suficiente a respeito delas para comparar as duas teorias. Por exemplo, recentemente foi encontrada uma estrela de nêutrons cuja existência os astrônomos acreditavam ser impossível.

Entra em cena então a proposta de Casanellas e seus colegas portugueses: usar o Sol.

Mesmo sendo uma fonte de gravidade muito menos extrema do que uma estrela de nêutrons, o funcionamento do interior do Sol já é razoavelmente bem descrito pelos modelos solares.

O grupo de Casanellas calculou que, mesmo em sua forma newtoniana, não-relativística, a teoria derivada de Eddington prevê diferenças quantificáveis nas emissões solares em comparação com a teoria gravitacional padrão, desenvolvida por Einstein.

Constante gravitacional na matéria

O termo gravitacional repulsivo na teoria de Bañados e Ferreira, afirmam eles, seria equivalente a dar um valor diferente para a constante gravitacional no interior da matéria.

E intensidades diferentes da gravidade no interior do Sol devem resultar em diferenças em sua temperatura interna, uma vez que se assume que o Sol está em equilíbrio hidrostático - a pressão para dentro de sua massa é equilibrada pela pressão para fora gerada pelas reações de fusão nuclear em seu interior.

Uma temperatura mais elevada implica uma maior taxa de fusão nuclear, o que, por sua vez, implica em uma maior taxa de emissão de neutrinos solares, algo diretamente mensurável.

E não apenas isso: uma força da gravidade maior no interior do Sol implica em uma variação na sua distribuição de densidade, o que deve modificar a propagação das ondas acústicas em seu interior, o que pode ser medido com as técnicas da heliossismologia.

Todos esses dados já estão disponíveis. Contudo, eles colocam sérias restrições à nova teoria, impondo limites muito estreitos para seus valores.

Mas não a descartam, afirmam os pesquisadores, salientando que os dados apenas colocam limites para a nova teoria.

Um teste mais rigoroso exigiria melhorias nos modelos solares, incluindo a abundância de hélio na superfície do Sol, ou medições mais precisas dos fluxos de neutrinos.

Para apenas fazer o teste já é por si um enorme avanço, demonstrando que nossa estrela - tão pequena em termos cósmicos - pode ser usada para fazer experimentos de teorias com potencial de explicação em termos universais.

Esfera no buraco

Paolo Pani, um dos membros da equipe, sugere um teste alternativo, aqui na Terra mesmo.

Para ele, tanto a teoria derivada de Eddington, quanto outras teorias alternativas da gravidade, poderiam ser testadas medindo a atração gravitacional entre uma esfera de metal inserida em um buraco no solo e a massa da Terra ao seu redor.

A ideia é fazer um buraco onde coubesse apenas a esfera, e nada mais, com uma precisão gigantesca, de forma que a medição mostrasse apenas a intensidade da gravidade no interior da matéria, e não no vazio ao seu redor - no caso, no ar.

Entretanto, o próprio Pani concorda que projetar esse experimento apresenta desafios consideráveis.

Não poderia ser diferente para alguém que tenha a pretensão de desbancar uma das teorias de maior sucesso até hoje.

• Teoria de Einstein derruba dois competidores

Bibliografia:
Testing alternative theories of gravity using the Sun
Jordi Casanellas, Paolo Pani, Ilídio Lopes, Vitor Cardoso
arXiv
http://arxiv.org/abs/1109.0249

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Descoberta nova forma de gravar dados nos discos rígidos

Informática

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/08/2011

 

A nova técnica elimina a necessidade dos campos magnéticos: a gravação é feita aplicando-se uma corrente elétrica paralelamente ao plano do bit magnético. [Imagem: Miron et al./Nature]

Vida longa ao HD

Quando se acreditava que os discos rígidos estivessem se aproximando da aposentadoria, cada vez mais acuados pelas memórias de estado sólido, eis que uma novidade pode dar-lhes uma pitada extra de longevidade.

Apesar da miniaturização e do contínuo adensamento dos bits, que têm sido responsáveis pela cada vez maior capacidade dos HDs, parecia haver pouco espaço para um melhoramento realmente disruptivo nos discos rígidos.

A surpresa veio da pesquisa de um grupo do Instituto Catalão de Nanotecnologia e da Universidade Autônoma de Barcelona.

Mihai Miron e seus colegas descobriram uma nova forma de gravar os bits magnéticos em um disco rígido. A técnica, garantem eles, é rápida e consome pouca energia, tornando-a adequada para adoção imediata.

Escrita magnética com eletricidade

A "escrita magnética" hoje emprega campos magnéticos produzidos por bobinas, uma técnica que tem suas limitações em termos de escalabilidade e eficiência energética.

A nova técnica elimina a necessidade dos campos magnéticos: a gravação é feita aplicando-se uma corrente elétrica paralelamente ao plano do bit magnético.

Para obter esse efeito, os pesquisadores construíram interfaces assimétricas na parte superior e na parte inferior da camada magnética, o que induz um campo elétrico ao longo de todo o material.

O sanduíche de materiais é formado por um filme de cobalto, com menos de um nanômetro de espessura, colado entre uma camada de platina e outra de óxido de alumínio.

Devido aos efeitos relativísticos, os elétrons que atravessam a camada de cobalto efetivamente "sentem" o campo elétrico do material como se ele fosse um campo magnético - de tal forma que o campo elétrico muda o eixo da sua magnetização.

Dependendo da intensidade da corrente e da direção da magnetização, pode-se induzir um campo magnético efetivo, intrínseco ao material, que é forte o suficiente para reverter a magnetização.

O efeito é obtido em um sanduíche de materiais, formado por um filme de cobalto (Co) colado entre uma camada de platina (Pt) e outra de óxido de alumínio (AlOx). [Imagem: Miron et al./Nature]

Sem teoria para explicar

A equipe demonstrou que esta técnica, ainda sem os aprimoramentos possíveis, funciona de forma confiável a temperatura ambiente, usando pulsos de corrente com duração menor do que 10 nanossegundos, em bits magnéticos de 200 nanômetros quadrados.

Embora não exista ainda nenhuma teoria que explique esse efeito, pelo qual um campo elétrico se "disfarça" de campo magnético, os cientistas afirmam que ele poderá ser usado não apenas em discos rígidos, mas também em memórias RAM magnéticas, as MRAM, que retêm os dados na ausência de energia.

Além de permitir o boot instantâneo, essas memórias gastariam muito menos energia, já que não é necessário ficar atualizando seu conteúdo constantemente, como acontece com as memórias RAM atuais.

Muito prático

Uma vantagem adicional da descoberta é que a escrita magnética induzida por corrente elétrica é mais eficiente em camadas magnéticas duras do que em camadas magnéticas moles.

Isto é de certa forma contra-intuitivo, já que os materiais magnéticos moles são, por definição, mais fáceis de chavear usando campos magnéticos externos.

Mas é também muito prático, já que os ímãs rígidos podem ser miniaturizados para dimensões nanométricas sem perder suas propriedades magnéticas.

Isso pode permitir que a densidade de armazenamento de informação aumente sem comprometer a capacidade de gravação, que fica sempre mais complicada quando os bits magnéticos são miniaturizados.

Melhorias nos discos rígidos

Em 2010, cientistas japoneses sugeriram a adoção de uma corrente elétrica associada à cabeça tradicional de gravação, também em materiais magnéticos duros.

Outras sugestões recentes de melhoria dos HDs incluem discos rígidos de urânio e torres 3D de informações.

Bibliografia:
Perpendicular switching of a single ferromagnetic layer induced by in-plane current injection
Ioan Mihai Miron, Kevin Garello, Gilles Gaudin, Pierre-Jean Zermatten, Marius V. Costache, Stéphane Auffret, Sébastien Bandiera, Bernard Rodmacq, Alain Schuhl, Pietro Gambardella
Nature
31 July 2011
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nature10309

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Discos rígidos salgados armazenam seis vezes mais dados

Eletrônica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 19/10/2011

 

Imagens dos grânulos magnéticos fabricados com a nova tecnologia, com 1,9 Terabit/pol.quadrada e 3,3 Terabit/pol.quadrada.[Imagem: IMRE]

HD com sal

Da próxima vez que alguém lhe disser que comprou um "HD salgado" pode ser que ele não esteja se referindo ao preço elevado de seu novo brinquedinho.

É que cientistas de Cingapura desenvolveram uma técnica que aumenta a densidade de armazenamento dos discos rígidos em até seis vezes.

Embora isso tenha sido conseguido com uma série de inovações, a que mais chamou a atenção é a adição de cloreto de sódio - o sal de cozinha - em uma das etapas de fabricação dos grânulos magnéticos, os pequenos aglomerados onde são gravados os bits no HD.

Ganhos de organização

Os HDs atuais usam grânulos magnéticos espalhados aleatoriamente sobre a superfície do disco.

O Dr. Joel Yang e seus colegas do Instituto de Pesquisas e Engenharia de Materiais (IMRE) alcançaram uma precisão na fabricação que os permite criar grânulos criteriosamente espaçados.

Na tecnologia atual, cada grânulo mede entre 7 e 8 nanômetros. Ocorre que são necessários vários deles para gravar um bit de dado.

Na nova tecnologia, cada grânulo é um pouco maior - 10 nanômetros - mas seu espaçamento preciso permite que cada um deles seja usado para gravar um bit.

O segredo para isso é um processo de litografia com feixe de elétrons de resolução extremamente elevada.

O Dr. Yang descobriu que esse aumento de resolução pode ser conseguido simplesmente adicionando cloreto de sódio na solução usada durante este processo.

Teste de leitura

Com a nova tecnologia, a densidade de armazenamento subiu de 0,5 Terabyte (TB) por polegada quadrada, nos HDs atuais, para teóricos 3,3 TB por polegada quadrada na nova tecnologia.

Isto significa que um disco rígido que armazena 1 TB de dados hoje poderá conter até 6 TB de informação, com tudo o mais constante, incluindo o tamanho.

Os cientistas fabricaram superfícies magnéticas com 1,9 Terabit/pol.quadrada e 3,3 Terabit/pol.quadrada, mas apenas os primeiros passaram no teste de leitura de dados.

Bibliografia:

Fabrication and characterization of bit-patterned media beyond 1.5 Tbit/in2
Joel K WYang, Yunjie Chen, Tianli Huang, Huigao Duan, Naganivetha Thiyagarajah, Hui Kim Hui, SiangHuei Leong, Vivian Ng
Nanotechnology
Vol.: 22(2011) 385301
DOI: 10.1088/0957-4484/22/38/385301

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Freio wireless para bicicleta: vêm aí ABS e EBD

Mecânica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/10/2011

 

 

"O freio wireless de bicicleta nos fornece o brinquedinho necessário para otimizar essas técnicas para que eles operem em sistemas muito mais complexos." [Imagem: Angelika Klein/Uni_Saarland]

Freio sem fios

Um engenheiro alemão construiu um freio wireless para bicicletas que não é apenas extremamente eficiente, mas também virtualmente à prova de falhas.

Enquanto o conceito de "drive-by-wire" é antigo quando se trata de automóveis - quando os cabos de acionamento são substituídos por fios - a ideia é mais recente no caso das bicicletas.

Mas o professor Holger Hermanns, da Universidade de Saarland, achou que já dava para eliminar também os fios, e resolveu criar o freio wireless - portanto, uma geração à frente do drive-by-wire.

Segurança máxima

Para isso, além do desafio técnico de construir o próprio freio, ele teve que se preocupar com uma questão fundamental: a segurança.

Usando sistemas de controle eletrônico e replicando os circuitos, o pesquisador afirma ter atingido um nível de segurança de 99,999999999997%.

Com tantos noves, é muitíssimo mais fácil ser atingido por um meteorito do que sofrer um acidente com a magrela por uma falha nos freios - em cada 1 trilhão de brecadas, haverá três falhas.

"Não é perfeito, mas é aceitável," diz o engenheiro.

No freio wireless não há nem mesmo uma alavanca de freio: tudo o que ciclista precisa fazer é apertar a manopla de borracha que recobre o guidão.

Sensores de pressão embutidos no plástico detectam a pressão e enviam o sinal - quanto maior é a pressão, mais forte será a brecada.

É muitíssimo mais fácil ser atingido por um meteorito do que sofrer um acidente com a magrela por uma falha nos freios. [Imagem: Angelika Klein/Uni_Saarland]

ABS para bicicletas

Para não haver falhas, os transmissores da rede sem fios são replicados, garantindo que o sinal chegue ao sistema de frenagem propriamente dito mesmo se houver erros de transmissão na rede.

Se tudo funcionar bem, o freio é acionado em 250 milissegundos.

Esse tempo de acionamento significa que o ciclista que estiver a uma velocidade de 30 km/h conseguirá parar em dois metros.

Mas os engenheiros não ficaram satisfeitos, e agora vão criar um freio ABS para bicicletas.

"Não é difícil integrar um sistema anti-travamento dos freios e um controle de tração. Vai precisar apenas de alguns ajustes," garante Hermanns.

Sistemas mais complexos

As redes sem fio nunca são um método à prova de falhas. Mas é necessário reduzir ao máximo as ocorrências para que esses sistemas possam equipar equipamentos maiores, como carros e trens, como se espera que ocorra em um futuro próximo.

Por isto o Dr. Hermanns decidiu começar com a bicicleta, que pode ser testada com riscos reduzidos.

Segundo ele, o mais importante do trabalho são os modelos matemáticos e os algoritmos que ele e sua equipe desenvolveram, que monitoram continuamente o funcionamento de cada componente individual do freio, assim como sua interação.

Esses algoritmos poderão ser usados em sistemas maiores e mais complexos.

"O freio wireless de bicicleta nos fornece o brinquedinho necessário para otimizar essas técnicas para que eles operem em sistemas muito mais complexos," afirma ele.

Tecnologias para bicicletas

Não é a primeira vez que engenheiros incorporam tecnologias estado-da-arte nas bicicletas:

• Bicicletas inteligentes terão sistema regenerativo
• Criado câmbio automático eletrônico para bicicletas
• Bicicleta infantil inovadora tem três rodas que se mesclam em duas automaticamente
• Cientistas afirmam ter descoberto como a bicicleta funciona
• Bicicleta sem ciclista desmente teoria sobre equilíbrio das magrelas

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EMPRESTIMOS CONSIGNDADOS

Caros leitores

Recebi o e-mail que se segue e resolvi publicá-lo por ser essa informação da mais pura verdade sobre os empréstimos consignados.

Exemplo de reclames de empréstimos bancários

Sou funcionário público aposentado e sei mais ou menos como funciona essa… safadeza.

O funcionário público é alvo de todo tipo de elemento que se acha no direito de explorar, esbulhar ao extremo o já combalido servidor que é mal remunerado e mal visto pela sociedade por achar esta que “funcionário público não trabalha”.

A estes, digo que estão redondamente enganados posto que, o servidor público é um trabalhador como outro qualquer: tem compromissos, contas pra pagar, filhos pra educar, etc., tudo que todo mundo tem. Concordo que há maus servidores como os há em todas as atividades humanas, porem estes são a exceção da regra, são o escolho que brota junto à boa semente.

O povo ignorante que do que realmente acontece e não procura conhecer, se deixa embair por setores da imprensa que não vai com a nossa cara, diga-se de passagem, pois sempre reclama quando o governo federal sinaliza com o reajuste semelhante em tudo aos reajustes do Bolsa Família, imaginando que temos tudo que eles não tem. Ledo engano.

Nas repartições públicas há a proliferação cotidiana de toda sorte de cambistas vendendo ações de clubes ou empréstimos consignados, corretores de seguros vida que só se recebe quando morre e a família ainda corre o risco de não ser contemplada, vendedores e compradores de tudo que o servidor endividado não precisa ou não é possuidor, qual aves de rapina espreitando a vítima indefesa. E isso, evidentemente, conta com a anuência das chefias de tais repartições, pois se assim não fora, eles não seriam admitidos no recinto e poderiam até ser enxotados dali.

Não quero ser imprudente e fazer acusações espúrias, porém existe um ditado que diz que “onde há fumaça há fogo” e é perfeitamente possível que alguém em algum lugar se beneficie direta ou indiretamente com essa modalidade de negócio.

Não é raro acontecer de o servidor se ver embaraçado com empréstimos e apólices de seguros fajutos que nunca assinou, descontados dos seus minguados vencimentos, empréstimos feitos alhures e algures, em grandes somas. E o que é mais grave, você é que tem de provar que não contraiu tal dívida e para se ver livre de tal incômodo, “apanha que só macaco para aprender a passar troco”, entre chás de cadeira, exigências de documentos, de provas, etc., uma verdadeira tortura mental que nos deixa esgotados de tanto aviltamento.

Ora, será que a máfia dos falsificadores tem acesso à folha de pagamento, conte com a conivência de alguém do Serviço Público que lhes possam facilitar as ações nefastas? Seria isso possível? Quem sabe!

Eu mesmo e alguns outros colegas já pagamos contas indevidas ao Banco do Brasil que alegou não haver recebido as parcelas devidas da repartição pública a que pertencíamos. Ora, as parcelas já vem descontadas do nosso contracheque, como explicar que o banco não as recebeu? E se não recebeu, por que não cobrar de quem realmente devia? Talvez porque fosse cogente encontrar bodes expiatórios para serem duplamente imolados? Possivelmente!

Sobral, 18/10/2011 03:27

antromsil

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Prezados,

Encaminho um artigo para leitura e eventual publicação.
Atenciosamente,

Bárbara Ferraz
Agência de Notícias do Terceiro Setor

                   

EMPRESTIMOS CONSIGNDADOS DEIXA SERVIDORES E APOSENTADOS SEM SALÁRIO

O crescimento do endividamento vem apresentando fortes seqüelas sociais em todos os segmentos da população, um dos segmentos mais afetados é dos servidores e funcionários em geral que estão pendurados nos famigerados empréstimos consignados.

Sempre achei um absurdo alguns segmentos da mídia, principalmente redes de televisão e economistas renomados com reportagens e comentários ressaltando ser uma boa para economia estes empréstimos em função dos juros apresentarem taxas menores entre 2% a 3%.

É quase a mesma coisa em enaltecer que a maconha é melhor que a cocaína ou o cigarro é melhor que a maconha...

Ora, desde quando tomar dinheiro emprestado é uma boa para economia de qualquer cidadão ou de qualquer empresa?

Agora a verdade vem à tona, propagandas estimulam os consumidores a se endividarem, comprar sempre a crédito e ninguém se preocupa com a falta de educação financeira, com a falta de cultura orçamentária existente em todo Brasil, esta é a realidade dos fatos.

O Brasil vive comemorando por não ter mais nenhuma dívida junto ao FMI – Fundo Monetário Internacional.

Enquanto isso, na contramão, muitos especialistas destacam ser uma boa servidores e consumidores utilizarem estes empréstimos. Um absurdo!

Quem deve estar comemorando muito são os Bancos, estes sim, pois manipulam os salários de milhares e milhares de servidores e consumidores por dentro e por fora dos seus contracheques.

Por dentro utilizam uma imensa rede de “correspondentes” espalhados dentro e fora das repartições e prefeituras promovendo todo tipo de negociatas, compra de dívidas, alongamento de dívidas maquiagens em margens consignadas amparadas por muitos,  não todos, chefes e gerentes dos setores pessoais que protegem os credores em detrimento aos interesses dos servidores.

Contratos assinados em branco e a maioria dos bancos que emprestam consignados ou não sequer entregam cópia destes contratos, enfim, desmandos em cima de desmandos.

Quem esta precisando de dinheiro aceita tudo, fica fragilizado sem o poder de exigência que deveria possuir.

Rola muita grana, todo mundo ganha comissão, prefeituras, secretários, muitos funcionários que averbam as margens consignadas, sem falar nos mais graúdos, é uma verdadeira farra financeira e tudo em cima dos salários já achatados destes servidores e consumidores em geral.

Se dirija a uma escola publica federal, estadual ou municipal, vá numa repartição, qualquer uma, inclusive servidores do judiciário, converse com os funcionários e se prepare prá não sair chorando com pena deles.

São milhares que sequer recebem um centavo do seu “rico salário”.

Por quê? Por que por fora do contracheque tem os empréstimos que os Bancos fazem e debitam nas contas correntes dos servidores e consumidores. A chamada “casadinha”...

Nestes empréstimos não tem margem consignada nenhuma, eles emprestam bastante porque sabem que tem o saldo dos salários todo mês na conta corrente do trabalhador, dos aposentados e todos que estão passando por esta situação.

Em resumo, os Bancos ficam com os salários de uma forma ou de outra e os “entendidos” achando que este dinheiro vai para o consumo...

Pelo jeito, daqui a pouco são estes servidores, aposentados e consumidores que vão precisar reivindicar para entrar no programa Bolsa Família!

Emanuel Gonçalves da Silva

      Consultor de Dívidas                                                                                                   

www.sosdividas.com.br

O Portal SOS Dívidas, apoia essa iniciativa: http://www.newsdoplaneta.com.br

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Microinversor brasileiro viabiliza usinas solares domésticas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/10/2011

Usina solar doméstica

É cada vez mais comum ver sobre os telhados das casas e edifícios painéis solares fotovoltaicos para a geração de energia.

Como os painéis solares ainda são caros, um grande incentivo para sua utilização seria a possibilidade de vender a energia gerada para as concessionárias, quando o proprietário da casa não a estivesse utilizando.

Essa geração distribuída de energia é um dos conceitos mais difundidos hoje no mundo, em substituição ao sistema atual, de grandes usinas geradoras que distribuem para consumidores passivos.

Mas, para que os consumidores se transformem em geradores de energia, é necessário um equipamento que possa captar a energia gerada em cada residência e injetá-la na rede de distribuição, onde ela poderá ser compartilhada e usada por outros consumidores.

Foi o que fizeram Jonas Rafael Gazoli, Ernesto Ruppert Filho e Marcelo Gradella Villalva, engenheiros eletricistas da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

Microinversor

Os pesquisadores desenvolveram um microinversor monofásico que permite ligar os painéis solares fotovoltaicos à rede elétrica de baixa tensão.

Os sistemas fotovoltaicos são constituídos basicamente por um ou mais painéis solares, acoplados a um microinversor eletrônico. A função básica do inversor é converter a eletricidade de corrente contínua, como é gerada pelas células solares, em corrente alternada, que é a forma pulsada de energia presente na rede elétrica.

Como uma placa solar produz cerca de 25 volts (V) em corrente contínua, a função do microinversor é compatibilizar essa energia com a tensão de 127 V ou 220 V da corrente alternada da rede elétrica.

Para a produção local de energia, basta instalar o painel solar no telhado da residência e o microinversor em um ponto da rede, como se fosse um eletrodoméstico.

Se o consumo da residência for inferior à produção, o excesso pode ser exportado para a concessionária local. Um medidor bidirecional instalado em substituição ao medidor de energia padrão permitirá registrar a energia fornecida e recebida ao longo do dia, de forma que o usuário pague apenas pela diferença.

Capacitores eletrolíticos

Segundo Gazoli, a grande inovação do seu microinversor é a eliminação dos capacitores eletrolíticos, componentes responsáveis pelo armazenamento momentâneo de energia.

Esses componentes possuem vida útil curta, de sete anos em média, quando trabalham sob temperaturas altas, como no caso da geração solar de energia.

Já um sistema fotovoltaico tem uma vida útil da ordem de 25 anos, o que força a troca do equipamento várias vezes.

O principal objetivo da pesquisa da Unicamp é construir um microinversor com grande vida útil que não use capacitores eletrolíticos, equiparando assim a vida útil de todos os equipamentos usados na "usina doméstica".

O Brasil ainda não possui uma regulamentação que permita a negociação direta da energia produzida por particulares com as concessionárias, embora o assunto esteja em discussão sob o patrocínio da Abinee (Associação Brasileira da Indústria Eletro Eletrônica).

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Ceará terá sistema híbrido de energia solar-eólica

Plantão

CNPq - 28/03/2011

 

O sistema usará o hidrogênio como meio para armazenar a energia elétrica adquirida com os aerogeradores (eólico) e placas (solar). [Imagem: CNPq]

Fontes alternativas

Ciência e Tecnologia para o desenvolvimento sustentável tem sido um dos temas mais destacados no meio acadêmico e pelos diversos atores sociais e políticos que englobam a comunidade ou a sociedade civil.

Objeto de interesse público, a sustentabilidade não pode ser mais vista apenas como uma preocupação a longo prazo, mas sim, como uma prioridade diária e uma ferramenta insubstituível para garantir o desenvolvimento futuro da humanidade.

Um dos papéis mais importantes da ciência é o de oferecer instrumentos e informações que permitam uma melhor formulação de políticas voltadas para a preservação do meio ambiente.

Nesse sentido, pesquisas científicas vêm sendo realizadas com o intuito de criar e consolidar meios mais modernos e eficientes, que busquem diminuir cada vez mais os impactos ambientais causados pela utilização dos recursos naturais.

Sistema híbrido de energia solar-eólica

Preocupado com a necessidade de mitigar os impactos relacionados à obtenção de energia, o físico e engenheiro mecânico, Elissandro Monteiro do Sacramento, propôs a criação de um sistema híbrido que utiliza energia eólica e energia solar.

O projeto, que conta com o apoio do CNPq, pretende otimizar o sistema elétrico do Estado do Ceará, buscando diminuir os custos com a produção de energia elétrica, e acabando com a dependência de combustíveis fósseis.

"O Ceará importa grandes quantidades dos combustíveis fósseis consumidos em seu território, o que deixa o Estado refém do mercado internacional do petróleo. Porém, com a elaboração do mapa eólico, juntamente com estudos para análise do potencial solarimétrico, ficaram evidenciadas as elevadas capacidades de aproveitamento destas fontes de energia na região", afirma Sacramento.

Segundo ele, a busca pela sustentabilidade requer planejamento e inserção de novas fontes de energia, pois as fontes convencionais como, por exemplo, carvão mineral e derivados do petróleo vêm causando sérios danos ambientais. "Uma economia baseada na queima de combustíveis fósseis influencia diretamente no aumento gradual da poluição atmosférica, o que causa os mais variados efeitos ambientais adversos, como a intensificação do efeito estufa que gera inúmeras mudanças climáticas nocivas à sobrevivência humana", ressalta o pesquisador.

O sistema híbrido de energia solar-eólica, idealizado pelo pesquisador cearense deverá começar a ser construído ainda este ano no campus da Capital (Itaperi) da Universidade Estadual do Ceará (UECE).

O projeto que, atualmente, conta sete pesquisadores envolvidos, conseguiu junto ao CNPq um financiamento de R$ 250 mil para montar o sistema piloto. "O apoio do CNPq vem sendo de fundamental importância para concretizarmos uma ideia formatada há cerca de três anos. A partir do capital disponibilizado poderemos instalar, inicialmente, um sistema piloto para verificarmos o comportamento do sistema", diz.

O projeto prevê, no futuro, a incorporação de dessalinizadores. [Imagem: CNPq]

Hidrogênio

O sistema usará o hidrogênio como meio para armazenar a energia elétrica adquirida com os aerogeradores (eólico) e placas (solar).

Na concepção do professor, o uso do hidrogênio surge com uma nova tecnologia que trará soluções para os gargalos energéticos locais.

"O hidrogênio proporcionará o aumento da disponibilidade de energia no estado, bem como na redução dos gastos com políticas ambientais, pela sua utilização limpa em comparação com outros sistemas convencionais".

Para a produção de energia elétrica, o sistema proposto obtém primeiramente o hidrogênio por meio da eletrólise (processo físico-químico que, a partir da molécula da água, separa o oxigênio do hidrogênio).

Tendo o hidrogênio separado, o projeto utiliza-o para armazenar a energia elétrica adquirida a partir de parques eólicos e dos painéis fotovoltaicos.

Tecnologias emergentes

"Inicialmente iremos trabalhar apenas com um aerogerador e uma placa fotovoltaica, que serão comprados em abril e setembro, respectivamente, mas esperamos, num momento não muito distante, agregar mais equipamentos ao sistema, de forma a aumentar o nível de potência de trabalho", pontua o pesquisador.

Em grande escala, ainda é previsto pelo professor o uso de dessalinizadores, os quais utilizarão a água do mar como base para o processo de eletrólise.

Segundo Sacramento os custos de implantação de um sistema com essas características são elevados, pois tratam com tecnologias emergentes. Porém, os avanços tecnológicos nessas áreas (trabalhos com eólica e solar) vêm evoluindo consideravelmente em muitos países, e de acordo com ele, o Brasil não pode ficar na contramão do desenvolvimento. "Apesar de ser um investimento em longo prazo, o uso do hidrogênio será eficiente para comercializar a energia, além de ser ecologicamente correto".

O pesquisador afirma ainda que apesar de haver um investimento considerável na geração de energia elétrica a partir da utilização das fontes eólica e solar no estado do Ceará, é fundamental se investir mais na produção intelectual intensificando investimentos em estabelecimentos de ensino que realizem pesquisas envolvendo a inserção de novas fontes na matriz energética estadual.

"Além disso, é preciso conscientizar cada vez mais a sociedade a promover e apoiar tendências menos intensivas de utilização de recursos, inclusive a utilização de menos energia na indústria, agricultura e transporte", finaliza Sacramento.

Atualmente o grupo busca parcerias junto ao governo do estado do Ceará, bem como com empresas privadas que trabalham no setor energético. No Brasil, universidades de Minas Gerais, Rio de Janeiro e São Paulo já trabalham com a mesma ideia.

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NASA quer colocar mais verde nos céus

Mecânica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/09/2011

 

O Ike tem o visual mais impressionante entre os competidores.[Imagem: IKE]

Avião mais verde

A NASA está promovendo uma competição para testar conceitos inovadores para a propulsão de aviões.

Durante a próxima semana serão testados aviões com motores a combustão alimentados por biocombustível, aviões elétricos e aviões com motorização híbrida.

O objetivo é alcançar a maior eficiência energética possível, voando o máximo de distância e tempo com o mínimo de combustível.

O prêmio para o vencedor é entusiasmador: US$1,65 milhão, o maior prêmio já oferecido na aviação.

O avião elétrico E-Genius esconde toda a sua lista de inovações por trás de uma aparência de planador. [Imagem: E-Genius]

Eficiência aérea

Serão duas competições, uma de velocidade e outra de eficiência no consumo de combustível.

Para vencer a competição de economia de combustível, o avião terá que voar 200 milhas (360 quilômetros) em menos de 2 horas, consumindo menos de 1 galão (3,785 litros) de combustível por ocupante - ou uma quantidade equivalente de eletricidade.

Isso representa uma capacidade de transportar 200 passageiros por milha (1,6 km) por galão de combustível.

Aviões de pequeno e médio porte alcançam alguma coisa entre 5 e 50, enquanto os grandes aviões de passageiros costumam carregar entre 50 e 100 passageiros por milha por galão de combustível.

Se mais de um competidor alcançar o objetivo, vencerá aquele que apresentar a melhor combinação de velocidade e eficiência.

O Eco-Eagle é outro que tentará abocanhar o maior prêmio da história da aviação. [Imagem: Eco-Eagle Team]

Tecnologias para aviação

Mas não é tão fácil ganhar mais de um milhão e meio de dólares.

Para colocar a mão no dinheiro, os competidores terão ainda que voar a uma velocidade de 160 km/h, decolar em menos de 600 metros, passando sobre um obstáculo de 15 metros de altura e fazer um ruído máximo de 78 dBA na potência total de decolagem.

Segundo a NASA, a competição está fomentando tecnologias e inovações nas áreas de baterias, motores, células solares, células a combustível, ultracapacitores, novos materiais compósitos, novas tecnologias de sustentação e novos sistemas de segurança para pequenos aviões, incluindo pára-quedas e air bags.

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Aviões mais eficientes do mundo são elétricos

Mecânica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/10/2011

 

O estranho formato do Pipistreal Taurus G4, com cabines separadas, deu ao avião uma sustentação excepcional. [Imagem: NASA]

Aviões elétricos

O Pipistrel Taurus G4 foi considerado pela NASA como o avião mais eficiente do mundo, conquistando US$1,35 milhão do CAFE Green Flight Challenge, o maior prêmio da história da aviação.

O mais surpreendente é que tanto o Pipistrel, como o segundo colocado, o eGenius, são aviões elétricos.

O evento, patrocinado pela empresa Google, tinha como objetivo alcançar a maior eficiência energética possível, voando o máximo de distância e tempo com o mínimo de combustível.

"Dois anos atrás, pensar em voar 200 milhas a 100 milhas por hora em um avião elétrico era pura ficção científica," comentou Jack Langelaan, chefe da equipe Pipistrel.

Nova era na aviação

O eGenius foi o segundo colocado na competição, cumprindo todas as etapas do concurso, inicialmente consideradas exigentes demais. [Imagem: NASA]

Para a NASA, o resultado positivo do evento, com equipes alcançando os objetivos inicialmente considerados exigentes demais, marca "o início de uma nova era na eficiência da aviação".

Esta é primeira vez que aviões elétricos em escala normal participaram de uma competição.

Veja os detalhes técnicos da competição e dos parâmetros alcançados pelos aviões na reportagem:

• NASA quer colocar mais verde nos céus

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USP cria fibrocimento mais resistente usando bambu

Materiais Avançados

Redação do Site Inovação Tecnológica - 07/09/2011

 

 

Placa de fibrocimento reforçada com polpa organossolve de bambu, que mostrou alta resistência e padrão de absorção de água melhor que o exigido pela legislação.[Imagem: Ag.USP]

Pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) desenvolveram uma nova técnica para usar o bambu como matéria-prima para a produção de materiais de fibrocimento.

Até há poucos anos, telhas e caixas d'água, entre vários outros produtos, eram fabricados usando fibras de amianto, um material carcinogênico que vem sendo banido mundialmente.

Organossolve

Viviane da Costa Correa e Holmer Savastano Junior demonstraram que é possível obter a polpa de bambu pelo método organossolve, uma técnica que utiliza reagentes orgânicos para retirar a lignina, um dos componentes do bambu.

A técnica tem a vantagem adicional de facilitar a recuperação dos solventes utilizados no processo, um elemento importante para a viabilização econômica e para evitar a geração de poluentes.

Viviane explica que a obtenção da polpa geralmente é feita por um processo denominado kraft, utilizado em larga escala industrial para a fabricação de papel a partir da madeira.

No processo kraft, são utilizadas diversas substâncias químicas que separam os seus componentes, como a lignina e a celulose.

No processo organossolve para obtenção da polpa de bambu, são utilizados solventes orgânicos, basicamente etanol e água, bem menos poluentes que os agentes químicos do processo kraft.

Vantagens do bambu

Uma das linhas de pesquisa do Laboratório de Construções & Ambiência, em Pirassununga (SP), envolve a adição, na matriz cimentícia, de fibras residuais da agroindústria, como bagaço de cana-de-açúcar e resíduo da produção de sisal, visando a produção de telhas e fibrocimento.

"Neste estudo utilizamos o bambu, porque ele apresenta a vantagem de ter um crescimento mais rápido que a madeira e suas fibras são bem resistentes", conta Viviane, que utilizou a espécie Bambusa tuldoides.

A polpa obtida pode ser adicionada diretamente à matriz de cimento, dando uma maior resistência às placas de fibrocimento, inibindo a propagação de fissuras e proporcionando uma maior absorção de impactos em relação à matriz sem fibras.

"Uma das constatações do estudo é a viabilidade do método organossolve para obtenção da polpa de bambu. Ele poderia ser usado por pequenos produtores para produções em baixa escala e a lignina extraída poderia ser comercializada," diz Viviane.

Outra vantagem do processo organossolve é a menor emissão de enxofre no ambiente.

Resistência e absorção de água

A segunda etapa do estudo avaliou a adição da polpa de bambu à matriz de cimento, em diferentes proporções, visando a fabricação de placas de fibrocimento.

A adição foi realizada na proporção de 6, 8, 10 e 12% de teores em massa seca, em relação à matriz cimentícia.

"Os testes que realizamos mostraram que a adição de 8% de polpa de bambu apresentou os melhores resultados," conta Viviane.

A pesquisadora comenta ainda que, nos testes de absorção de água, as placas de cimento reforçadas com polpa de bambu apresentaram um percentual máximo de 26%. "A norma para fibrocimento estabelece 37% como limite máximo de absorção, mostrando mais uma vantagem do produto."

A linha de pesquisas da USP que busca alternativas ao amianto já rendeu diversos produtos, entre os quais fibrocimentos à base de bagaço de cana, subprodutos da siderurgia e outros inspirado em vários materiais naturais.

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Bioplásticos de fibras vegetais se equiparam à fibra de carb

Materiais Avançados

ono

Agência Fapesp - 13/04/2011

Os bioplásticos feitos com nanocelulose extraída do abacaxi são 30 vezes mais leves e de 3 a 4 vezes mais fortes do que os plásticos usados hoje na indústria automobilística.[Imagem: Mikael Ankerfors]

De resíduos agroindustriais saem fibras que poderão dar origem a uma nova geração de superplásticos.

Mais leves, resistentes e ecologicamente corretos do que os polímeros convencionais utilizados industrialmente, as alternativas vêm sendo pesquisadas pelo grupo coordenado pelo professor Alcides Lopes Leão na Faculdade de Ciências Agronômicas da Universidade Estadual de São Paulo (Unesp), em Botucatu.

Recentemente, o grupo brasileiro apresentou o trabalho durante a reunião anual da Sociedade Norte-Americana de Química, mostrando que os superplásticos podem ser fabricados de vários tipos de frutas e plantas.

Bioplásticos

Obtidas de resíduos de cultivares como o curauá (Ananas erectifolius) - planta amazônica da mesma família do abacaxi -, além da banana, casca de coco, sisal, o próprio abacaxi, madeira e resíduos da fabricação de celulose, as fibras naturais começaram a ser estudadas em escalas de centímetros e milímetros pelo professor Lopes Leão e colegas no início da década de 1990.

Ao testá-las nos últimos dois anos em escala nanométrica (da bilionésima parte do metro), os pesquisadores descobriram que as fibras apresentam resistência similar às fibras de carbono e de vidro. E, por isso, podem substituí-las como matérias-primas para a fabricação de plásticos.

O resultado são materiais mais fortes e duráveis e com a vantagem de, diferentemente dos plásticos convencionais originados do petróleo e de gás natural, serem totalmente renováveis.

"As propriedades mecânicas dessas fibras em escala nanométrica aumentam enormemente. A peça feita com esse tipo de material se torna 30 vezes mais leve e entre três e quatro vezes mais resistente", disse Lopes Leão.

Em testes realizados pelo grupo por meio de um acordo de pesquisa com a Braskem, em que foi adicionado 0,2% de nanofibra ao polipropileno fabricado pela empresa, o material apresentou aumento de resistência de mais de 50%.

Carros verdes

Já em ensaios realizados com plástico injetável utilizado na fabricação de pára-choques, painéis internos e laterais e protetor de cárter de automóveis, em que foi adicionado entre 0,2% e 1,2% de nanofibras, as peças apresentaram maior resistência e leveza do que as encontradas no mercado atualmente, segundo o cientista.

"Em todas as peças utilizadas pela indústria automobilística à base de polipropileno injetado nós substituímos a fibra de vidro pela nanocelulose e obtivemos melhora das propriedades", afirmou.

Além do aumento na segurança, os plásticos feitos de nanofibras possibilitam reduzir o peso do veículo e aumentar a economia de combustível. Também apresentam maior resistência a danos causados pelo calor e por derramamento de líquidos, como a gasolina.

"Por enquanto, estamos focando a aplicação das nanofibras na substituição dos plásticos automotivos. Mas, no futuro, poderemos substituir peças que hoje são feitas de aço ou alumínio por esses materiais", disse Lopes Leão.

Por meio de um projeto apoiado por meio do Programa de Apoio à Pesquisa em Parceria para Inovação Tecnológica (PITE) da FAPESP, a fibra de curauá passou a ser utilizada no teto, na parte interna das portas e na tampa de compartimento da bagagem dos automóveis Fox e Polo, fabricados pela Volkswagen.

Outras indústrias automobilísticas já manifestaram interesse pela tecnologia, segundo Lopes Leão. Entre elas está uma empresa indiana, cujo nome não foi revelado, que tomou conhecimento da pesquisa após ela ser apresentada na reunião da Sociedade Norte-Americana de Química, no final do mês passado.

Nanofibra substitui titânio

Segundo o coordenador da pesquisa, além da indústria automobilística as nanofibras podem ser aplicadas em outros setores, como o de materiais médicos e odontológicos.

Em um projeto realizado em parceria com a Faculdade de Odontologia da Unesp de Araraquara, os pesquisadores pretendem substituir o titânio utilizado na fabricação de pinos metálicos para implantes dentários pelas nanofibras.

Em outro projeto desenvolvido com a Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Unesp de Botucatu, o grupo utiliza as nanofibras para desenvolver membranas de celulose bacteriana vegetal.

Em testes de biocompatibilidade in vivo, realizados com ratos, os animais sobreviveram por seis meses com o material. "Nenhuma pesquisa do tipo tinha conseguido atingir, até então, esse resultado", afirmou Lopes Leão.

O grupo da Unesp também está estudando a utilização de fibras naturais para o desenvolvimento de compósitos reforçados e para o tratamento de águas poluídas por óleo.

Fibras de plantas

De acordo com o coordenador, entre as fibras de plantas, as do abacaxi são as que apresentam maior resistência e vocação para serem utilizadas na fabricação de bioplásticos.

Dos materiais, o mais promissor é o lodo da celulose de papel, um resíduo do processo de fabricação que as indústrias costumam descartar em enormes quantidades e com grandes custos financeiros e ambientais em aterros sanitários.

Para utilizar esse resíduo como fonte de nanofibras, Lopes Leão pretende iniciar um projeto de pesquisa com a fabricante de papel Fibria em que o lodo da celulose produzido pela empresa seria transformado em um produto comercial. "É muito mais simples extrair as nanofibras desse material do que da madeira, porque ele já está limpo e tratado pelas fábricas de papel", disse.

Para preparar as nanofibras, os cientistas desenvolveram um método em que colocam as folhas e caules de abacaxi ou das demais plantas em um equipamento parecido com uma panela de pressão.

O "molho" resultado dessa mistura é formado por um conjunto de compostos químicos e o cozimento é feito em vários ciclos, até produzir um material fino, parecido com o talco. Um quilograma do material pode produzir 100 quilogramas de plásticos leves e super-reforçados.

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Brasileiros entram no seleto grupo da tecnologia dos materiais celulares

Mecânica

Com informações do Jornal da Unicamp - 01/10/2011

Um dos primeiros resultados da pesquisa nacional com materiais celulares é um novo espaçador do ventilador do motor de um trator. [Imagem: Antoninho Perri/Unicamp]

Materiais celulares

Pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) estão entrando em uma área de pesquisas até agora reservada a laboratórios de ponta no Japão e na Alemanha: o desenvolvimento de materiais celulares.

Os materiais celulares são estruturas porosas - os metais celulares, por exemplo, têm apenas 30% do peso dos metais maciços.

Isso os torna promissores para aplicações aeronáuticas e automobilísticas - peças mais leves permitem a redução do peso dos veículos e a utilização de motores menos potentes, menos poluentes e mais econômicos.

Os materiais celulares apresentam ainda elevada capacidade de deformação, o que lhes confere maior absorção de impacto do que os metais convencionais. São ainda atenuadores de vibrações e isolantes acústicos e térmicos, propriedades que ampliam seu espectro de utilização para além da indústria automotiva.

Novos processos e novos materiais

Mas, se são promissores, os materiais celulares pertencem à classe dos chamados novos materiais, o que significa que eles ainda estão em fase de desenvolvimento.

Este é o trabalho a que está se dedicando a equipe da professora Maria Helena Robert, da Faculdade de Engenharia Mecânica da Unicamp.

O grupo está se dedicando tanto à descoberta de novos processos - formas para fabricar materiais já comprovadamente eficientes - como à descoberta de novos materiais, com estruturas ainda desconhecidas, mas com potencial para utilização industrial.

O grupo procura processos de produção diferenciados dos já conhecidos e que requeiram menores custos de produção e maior flexibilidade de produtos.

Por isso, os pesquisadores brasileiros estão usando o metal na forma pastosa, e não na fase líquida, como convencionalmente se faz, que exige temperaturas mais altas.

Outra inovação adotada em termos de processo é a utilização de cavacos de alumínio (raspas) resultantes da usinagem de componentes fabricados com o metal compacto.

Quanto ao desenvolvimento de novos produtos, o grupo está pesquisando compósitos de baixa densidade, que resultam da mistura de metal e material cerâmico poroso. As ligas resultantes apresentam baixa densidade, alta resistência ao atrito, além de propriedades isolantes térmicas e acústicas.

Esponjas e espumas

A professora Maria Helena lembra que as ligas celulares podem dar origem a espumas e a esponjas.

Nas espumas não há comunicação entre os poros. As esponjas, nas quais os poros são intercomunicáveis, podem ser usadas também como filtros, eletrodos para baterias e nos processos químicos de troca iônica.

Ela enfatiza ainda que a pesquisa apresenta um potencial de aplicação enorme, que vai além das aplicações nas áreas de engenharia, automobilística, aeronáutica, química e de biomateriais.

"Trata-se de um campo relativamente novo no mundo e com aplicações ainda restritas, principalmente aos poucos países que dominam a tecnologia", afirma.

Peça para tratores

Um dos primeiros resultados da pesquisa é um novo espaçador do ventilador do motor de um trator, componente que tem a função de manter uma distância adequada entre o motor e a hélice responsável pela refrigeração. A peça é resultado do trabalho de Francioni Gomes Pinheiro, membro da equipe de Maria Helena.

Para ele, "o mais importante é que desenvolvemos o processo completo para a fabricação da peça real, desde o projeto do molde para tixoinfiltração, as etapas de fabricação, as análises metalúrgicas, os ensaios mecânicos até o teste no motor, ou seja, todas etapas do desenvolvimento de um componente de motor o que não é usual em trabalhos acadêmicos".

A tixoinfiltração, a que o pesquisador se refere, é um processo no qual a liga metálica (geralmente de alumínio), no estado semi-sólido, é injetada sob pressão entre as partículas de um agente bloqueador inerte.

O metal penetra nos espaços entre as partículas - daí o nome bloqueador - que são removidas após a solidificação, gerando poros no produto final ocupados pelo ar.

Uma das vantagens do processo é a possibilidade de obter uma peça próxima à sua forma final, enquanto na fundição convencional o componente bruto necessita de processos de usinagens posteriores para acerto dos detalhes que permitam a montagem do componente no motor.

O pesquisador acredita que, com novos desenvolvimentos, a usinagem poderá ser totalmente eliminada.

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Células solares flexíveis batem dois recordes de eficiência

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/10/2011

 

 

Esta é a nova célula solar flexível com recorde de eficiência de 18,7%.[Imagem: Empa]

Células solares CIGS

Pesquisadores do laboratório suíço EMPA bateram um novo recorde de eficiência em suas células solares CIGS.

CIGS é uma sigla formada pela iniciais de cobre, índio, gálio e selênio (na verdade um disselento), os materiais usados na construção da célula solar.

Este tipo de célula pode ser fabricado em filmes plásticos e até por impressão jato de tinta.

• Células solares são impressas por jato de tinta

A menor eficiência das células solares CIGS - em relação às células fotovoltaicas de silício - deve-se principalmente à baixa temperatura que deve ser usada para que elas sejam aplicadas sobre o plástico.

Os pesquisadores suíços, que trabalham tanto com substratos plásticos quanto de vidro, conseguiram baixar a temperatura ótima para a deposição sem perder eficiência.

Pinturas solares

O novo processo permitiu atingir um recorde de 18,7% na conversão solar-elétrica quando as células CIGS são aplicadas sobre plástico.

Isto as coloca praticamente em pé de igualdade com as células solares de silício, mas com duas vantagens substanciais: um custo muito menor e a flexibilidade do plástico.

Os pesquisadores também demonstraram que o processo é adequado para a aplicação das células solares sobre metais, incluindo o aço- neste caso, a eficiência atingida foi de 17,7%.

Isso abre caminho, por exemplo, para a criação de "pinturas solares" para carros elétricos, que ajudarão a carregar as baterias, assim como o uso da energia solar em uma infinidade de aplicações onde a instalação dos pesados painéis solares atuais não é adequada.

Os pesquisadores criaram uma empresa, chamada Flisom, para aprimorar a aplicação do novo processo de baixa temperatura por um sistema industrial de fabricação contínua por impressoras de rolo (roll-to-roll).

O avanço foi obtido encapsulando os pontos quânticos coloidais com uma única camada de átomos, o que permite seu adensamento. [Imagem: Tang et al./Nature Materials]

Célula solar de pontos quânticos

Por sua vez, um grupo de pesquisadores canadenses, sauditas e norte-americanos criaram a célula solar de pontos quânticos mais eficiente já fabricada até hoje.

Pontos quânticos são semicondutores em nanoescala que capturam os fótons e geram uma corrente elétrica.

Devido ao seu tamanho minúsculo, eles podem ser aspergidos sobre superfícies flexíveis, inclusive plástico. Isso os torna promissores para a fabricação de painéis solares mais baratos.

O avanço foi obtido encapsulando os pontos quânticos coloidais (CQD: collodial quantum dots) com uma única camada de átomos.

Isso é importante porque aumenta a densidade dos pontos quânticos, o que eleva o rendimento do painel solar como um todo. Quanto menor for essa camada passiva de aglomeração, maior é a densidade obtida.

"Nós descobrimos como encolher os materiais de passivação para o menor tamanho imaginável," disse Ted Sargent, da Universidade de Toronto, no Canadá, que tem um longo histórico no desenvolvimento desse tipo de célula solar.

O rendimento das células solares de pontos quânticos ainda é substancialmente menor do que as células solares de silício.

Mas o aumento agora obtido em sua eficiência e a possibilidade de sua aplicação por spray foram suficientes para que a empresa MaRS Innovations se interessasse pela tecnologia para levá-la ao mercado.

Bibliografia:

Colloidal-quantum-dot photovoltaics using atomic-ligand passivation
Jiang Tang, Kyle W. Kemp, Sjoerd Hoogland, Kwang S. Jeong, Huan Liu,, Larissa Levina, Melissa Furukawa, Xihua Wang, Ratan Debnath, Dongkyu Cha, Kang Wei Chou, Armin Fischer, Aram Amassian, John B. Asbury, Edward H. Sargent
Nature Materials
18 September 2011
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nmat3118

Highly efficient Cu(In,Ga)Se2 solar cells grown on flexible polymer films
Adrian Chirila, Stephan Buecheler, Fabian Pianezzi, Patrick Bloesch, Christina Gretener, Alexander R. Uhl, Carolin Fella, Lukas Kranz, Julian Perrenoud, Sieghard Seyrling, Rajneesh Verma, Shiro Nishiwaki, Yaroslav E. Romanyuk, Gerhard Bilger, Ayodhya N. Tiwari
Nature Materials
September 2011
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nmat3122

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Microscópio óptico vence a barreira do comprimento de onda da luz visível

Nanotecnologia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/08/2006

 

 

Cientistas norte-americanos acabam de apresentar um novo conceito em microscópio óptico tão poderoso que está permitindo que os cientistas vasculhem o interior de células vivas para identificar a localização de cada proteína individualmente.

 

 

Os microscópios ópticos possuem uma limitação física, ditada pelo comprimento de onda da luz visível. Não é possível enxergar-se diretamente nenhum objeto menor do que o comprimento de onda da luz na faixa do espectro que o olho humano enxerga. Isso faz com que os cientistas não consigam ver nada que esteja separado por uma distância menor do que 200 nanômetros.

A nova técnica, chamada de microscopia por localização fotoativada (PALM, na sigla em inglês: "PhotoActivated Localization Microscopy"), consegue identificar moléculas que estejam separadas por espaços menores do que 25 nanômetros.

Os criadores do novo microscópio utilizaram a técnica de fluorescência, muito utilizada pela biologia molecular para a identificação e o rastreamento de moléculas. Até agora, contudo, tudo o que os cientistas conseguiam ver eram aglomerados de moléculas, já que cada uma delas individualmente aparecia como uma bola difusa e fora de foco.

Os cientistas agora passaram a utilizar o centro de cada uma dessas bolas luminosas difusas como referência para a posição de cada molécula. Isso os permite reconstruir a imagem em escala nanométrica.

Bibliografia:

Imaging Intracellular Fluorescent Proteins at Nanometer Resolution
Eric Betzig, George H. Patterson, Rachid Sougrat, O. Wolf Lindwasser, Scott Olenych, Juan S. Bonifacino, Michael W. Davidson, Jennifer Lippincott-Schwartz, Harald F. Hess
Science
August 10, 2006
DOI: 10.1126/science.1127344

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Criado material mais escorregadio do mundo

Materiais Avançados

Redação do Site Inovação Tecnológica - 28/09/2011

O comportamento autolimpante do material funciona até mesmo com pó de vidro, como mostrado nesta sequência de imagens.[Imagem: Wong et al./Nature]

Superfície omnifóbica

Cientistas construíram a superfície mais escorregadia que se conhece.

Inspirando-se nas folhas de uma planta carnívora (Nepenthes pitcher), Joanna Aizenberg e seus colegas da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, criaram uma superfície omnifóbica - capaz de repelir quase tudo.

Os testes mostraram que nada consegue aderir ao material, incluindo água, óleo, geleia de frutas e nem mesmo formigas, que saem escorregando como se estivessem patinando.

Segundo os pesquisadores, o material biomimético será útil para a criação de janelas e paredes autolimpantes e tubos para transportar líquidos e gases de forma mais eficiente e mais rápida.

Estratégias escorregadias

Há tempos os cientistas inspiram-se nas folhas de lótus para criar superfícies super-hidrofóbicas, que nunca se molham.

Essas plantas têm em sua superfície uma verdadeira floresta de nanopostes, na extremidade dos quais uma cera sustenta as gotas de água. O resultado é que o peso da gota se divide entre os nanopostes, como um faquir sobre uma cama de pregos.

O inconveniente é que esse princípio só funciona para líquidos com elevada tensão superficial, como a água.

A estratégia da planta carnívora é semelhante, mas, em vez de postes retendo entre si uma camada de ar, a Nepenthes pitcher tem ranhuras cheias de néctar.

• Plantas carnívoras têm material anti-aderente super eficiente

O que parece ser uma diferença sutil torna a superfície eficaz contra uma gama muito maior não apenas de líquidos, mas também de outros materiais.

Revestimento contra grafiteiros

Em vez de néctar, os pesquisadores usaram um líquido lubrificante, no qual o material foi mergulhado depois de ter as ranhuras escavadas em sua superfície.

Além de mais eficiente, o material é também mais resistente e robusto, suportando até mesmo danos mecânicos sem perder seu comportamento escorregadio - o líquido lubrificante escorre para dentro dos defeitos, recobrindo-os e preservando o comportamento do material.

Os cientistas chamaram essa nova classe de materiais omnifóbicos de SLIPs, "escorregar" em inglês, mas também uma sigla para Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces - superfícies escorregadias porosas com infusão líquida.

Os cientistas já começaram a testar seu novo material como um revestimento no interior de tubos para o transporte de fluidos, revestimento antimanchas para materiais ópticas e tintas anti-grafiteiros.

Bibliografia:
Bioinspired self-repairing slippery surfaces with pressure-stable omniphobicity
Tak-Sing Wong, Sung Hoon Kang, Sindy K. Y. Tang, Elizabeth J. Smythe, Benjamin D. Hatton, Alison Grinthal, Joanna Aizenberg
Nature Physics
21 September 2011
Vol.: 477, 443-447
DOI: 10.1038/nature1044

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Café diminui incidência de depressão entre mulheres

27/09/2011

Redação do Diário da Saúde

http://www.diariodasaude.com.br/news.php?article=cafe-diminui-depressao-entre-mulheres&id=6979&nl=sit

Cafeína contra a depressão

Médicos da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, concluíram que mulheres que tomam dois ou mais copos de café por dia têm menor risco de terem depressão.

Este efeito não ocorre caso as mulheres tomem o café descafeinado.

Por isso, embora não tenham descoberto o mecanismo exato de atuação do café, os cientistas especulam que a cafeína provavelmente induza alguma alteração na química do cérebro que diminui a ocorrência da depressão.

O estudo "Café, Cafeína, e o Risco de Depressão Entre Mulheres" foi publicado nesta segunda-feira no periódico científico Archives of Internal Medicine.

Risco de depressão

Os pesquisadores acompanharam 50.739 mulheres durante 10 anos. O consumo de café foi aferido no início e no fim do estudo e em duas medições intermediárias.

Nesse período, 2.607 mulheres apresentaram quadros depressivos.

As participantes que tomavam de dois a três copos de café por dia tiveram um risco 15% menor de apresentarem depressão - em comparação com aquelas que tomavam um copo ou menos por semana.

Aquelas que tomavam quatro ou mais copos de café por dia tiveram um risco 20% menor.

Prevenção da depressão

Mas é muito cedo para recomendar que as mulheres devam aumentar seu consumo de café como um preventivo para a depressão.

"Serão necessárias mais pesquisas para confirmar esta descoberta e para determinar se o consumo de café cafeinado pode ajudar na prevenção da depressão," escrevem os pesquisadores.

Um dos riscos é que a cafeína é um estimulante. E pessoas com alterações de humor frequentemente apresentam também problemas de sono, o que seria agravado pela ingestão de doses maiores de cafeína.

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