Corações de amantes batem em sincronia

23/04/2013

Redação do Diário da Saúde

Corações de amantes batem em sincronia

Os corações das pessoas apaixonadas realmente parecem "bater um para o outro".[Imagem: UCDavis]

"Meu coração bate por você" parece estar em quase tantas músicas quanto o menos significativo "Lá, lá, lá".

E parece haver razões bem fundamentadas para isso, ainda que os compositores não o soubessem.

Emilio Ferrer e seus colegas da Universidade da California em Davis (EUA) descobriram que os corações de pessoas apaixonadas realmente parecem "bater um para o outro".

Ou, pelo menos, eles se sincronizam, batendo no mesmo ritmo.

O pesquisador já havia demonstrado que casais cujos sentimentos ficam "sincronizados" de forma consistente têm maior chance de continuarem juntos.

Agora, para ir mais fundo na fisiologia dos apaixonados, o Dr. Ferrer conectou pares de casais apaixonados a monitores que mediam seus batimentos cardíacos e seu ritmo respiratório.

Coração e respiração em sincronia

Os casais ficavam em uma sala silenciosa, a pouca distância um do outro, mas não podiam se tocar e nem se falar.

E não precisaria, porque os resultados falaram por todos: tanto o ritmo respiratório quanto os batimentos cardíacos dos pares de apaixonados rapidamente entraram em sincronia.

"Temos visto um monte de estudos afirmando que uma pessoa em um relacionamento pode experimentar o que a outra pessoa está experimentando emocionalmente, mas este estudo mostra que eles também compartilham experiências em nível fisiológico," disse Ferrer.

Para tirar a prova, os pesquisadores misturaram os casais.

Mas, quando os dois indivíduos não eram do mesmo casal, seus corações não mostraram sincronia, nem as suas respirações tenderam ao mesmo ritmo.

Os dados mostraram que as mulheres apresentam uma variação maior de seus ritmos cardíaco e respiratório para derivar em direção ao ritmo do parceiro.

"Em outras palavras, descobrimos que as mulheres se ajustam aos seus parceiros," disse Jonathan Helm, principal autor o estudo. "Seu ritmo cardíaco está ligado ao do parceiro."

O estudo foi publicado na revista científica Emotion.

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Concreto nobre é usado para fazer joias

Materiais Avançados

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/04/2013

Concreto nobre é usado para fazer joias

As primeiras bijuterias com o concreto nobre são resultado de uma mescla de cimento com paládio.[Imagem: Thomas Hauser/TU Vienna]

Joias de concreto

Assim como existem os metais nobres, agora existe também o concreto nobre.

Mesmo ambos sendo metais, o ferro é usado na construção civil e o ouro em joias - e, infelizmente, se o metal nasce ferro não dá para transformá-lo em ouro.

No caso do concreto, porém, isso parece ser possível - com um pouco de cuidado, ele pode ir da construção civil para o joalheiro.

Johannes Kirnbauer e seus colegas da Universidade de Viena, na Áustria, desenvolveram um concreto especial que pode ter diferentes propriedades físicas, dependendo da mistura.

O inesperado é que, na composição correta, e devidamente trabalhado e polido, ele adquire uma aparência digna de uma joia.

Para ser usado em joalheira, a composição do concreto deve atender ainda às exigências para sua adequada incorporação com os metais e ligas nobres, como o paládio, usado nos protótipos.

"O grande desafio que enfrentamos foi obter a viscosidade correta do concreto," comentou Kirnbauer. "Ele precisa ter uma viscosidade suficientemente baixa para fluir bem, mas também viscoso o suficiente para garantir que uma camada suficientemente sólida grude no anel."

Para isso, o concreto nobre não pode ser fornecido diretamente das caçambas giratórias de caminhões, ele precisou ser aplicado por aspersão sobre o metal, em camadas sucessivas.

Depois, é só entregar para o joalheiro para que ele faça o polimento final.

"Muitas pessoas pensam que uma joia de concreto deve ser muito pesada, mas na verdade é justamente o oposto," disse Thomas Hauser, o joalheiro que criou as primeiras peças artísticas com o concreto nobre.

O concreto pesa cerca de 2,3 gramas por centímetro cúbico - o mesmo volume de ouro pesa mais de sete vezes mais.

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Descoberto carbono mais duro que diamante

Materiais Avançados

Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/08/2012

Descoberto carbono mais duro que diamante

É a primeira vez que se observa uma estrutura híbrida de carbono, mesclando uma bem ordenada fase cristalina com aglomerados amorfos. [Imagem: Li Wang et al./Science].

Amorfo e cristalino

O quebradiço carvão, o escorregadio grafite e o valioso diamante são todos formados por carbono.

A diferença entre eles está na estrutura cristalina - o arranjo preciso dos átomos de carbono no diamante, por exemplo, faz dele o material natural mais duro que se conhece.

Agora, contudo, cientistas descobriram uma nova forma de carbono ainda mais dura do que o diamante.

Ao ser sintetizada, a nova substância riscou o diamante da bigorna usada no experimento.

Depois de estudar o material, Lin Wang e seus colegas da Instituição Carnegie, nos Estados Unidos, concluíram que ele é formado por uma mistura de fases cristalina e amorfa.

O novo material tem um variado campo potencial de aplicações, nas áreas de mecânica, eletrônica e eletroquímica.

Carbono híbrido

Esta é a primeira vez que se observa uma estrutura híbrida de carbono, mesclando uma bem ordenada fase cristalina com aglomerados amorfos, quando os átomos não seguem um padrão regular.

Os cientistas começaram o experimento com o carbono-60, também conhecido como buckball, uma estrutura oca formada por 60 átomos de carbono.

Os espaços entre essas nanobolas de carbono foram preenchidos com um solvente orgânico chamado xileno.

Descoberto carbono mais duro que diamante

O cristal de diamante puro, usado para pressionar a amostra, foi riscado por ela. [Imagem: Li Wang et al./Science]

A mistura foi colocada em uma bigorna de diamante, um dispositivo usado para submeter amostras a pressões muito grandes.

Conforme a pressão foi aumentando, as esferas de carbono-60 começaram a colapsar, criando aglomerados amorfos de carbono.

Contudo, como esses novos aglomerados amorfos continuaram ocupando o lugar em que estavam originalmente, criou-se uma rede cristalina cujos elementos constituintes são blocos amorfos.

Carbono superduro

O novo carbono superduro forma-se a uma pressão equivalente a 320.000 vezes a pressão atmosférica normal.

A boa notícia é que ele permanece estável depois que a pressão é retirada, abrindo o caminho para sua utilização prática.

Os cientistas verificaram que a retirada do xileno impede a formação do carbono superduro. Com base nisso, eles agora querem testar outros solventes, na esperança de encontrar novos tipos de materiais, eventualmente com características diferentes.

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Bibliografia:
Long-Range Ordered Carbon Clusters: A Crystalline Material with Amorphous Building Blocks
Lin Wang, Bingbing Liu, Hui Li, Wenge Yang, Yang Ding, Stanislav V. Sinogeikin, Yue Meng, Zhenxian Liu, Xiao Cheng Zeng, Wendy L. Mao
Science
Vol.: 337 no. 6096 pp. 825-828
DOI: 10.1126/science.1220522

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Carros que não precisam ser lavados e celulares sem manchas de dedo

Materiais Avançados

Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/09/2012

Revestimentos funcionais

Pesquisadores portugueses e holandeses criaram o primeiro revestimento prático com uma superfície capaz de reparar a si mesma depois de sofrer um dano.

Entre as aplicações da nova tecnologia estão telefones celulares que nunca ficam com manchas de dedos, carros que não precisarão ser lavados e tintas que durarão muito mais tempo.

Os chamados revestimentos funcionais - por exemplo, resistentes à água ou antibacterianos - possuem em sua superfície grupos nanomoleculares que fornecem essas propriedades específicas.

O problema é que esses grupos moleculares são fácil e irreversivelmente danificados ao menor impacto - como um risco ou um arranhão -, fazendo com que o revestimento perca rapidamente suas propriedades.

Esta tem sido uma grande limitação para que esses revestimentos cheguem ao mercado.

Autorreparo

Tamara Dikic e seus colegas da Universidade de Tecnologia de Eindhoven encontraram uma solução para este problema.

A equipe colocou os grupos químicos funcionais na extremidade de "caules" flexíveis, e misturaram tudo na massa do revestimento.

Quando a superfície do revestimento é danificada, a camada abaixo da superfície libera seus caules, apontando para cima suas moléculas ativas e restaurando a funcionalidade do material mesmo riscado.

Carros que não precisam ser lavados e celulares sem manchas de dedo

Carros, celulares, painéis solares e mesmo aviões, permanecerão limpos por muito mais tempo. [Imagem: Dikic et al./Adv.Mat.]

Essa capacidade de autorreparo deverá dar longa vida aos materiais autolimpantes e revestimentos à prova d'água.

Limpeza automática

A Dra. Catarina Esteves, coordenadora da equipe, afirma que a nova técnica permitirá a fabricação de tintas que manterão um carro totalmente limpo sem sabão e sem esfregão: as gotas de água escorrerão pela superfície hidrofóbica, levando com elas as partículas de sujeira.

Da mesma forma, produtos como celulares, painéis solares e mesmo aviões, permanecerão limpos por muito mais tempo.

A pesquisadora afirma estar agora trabalhando com outras universidades e com parceiros industriais, com vistas a colocar o material no mercado, o que ela estima acontecer nos próximos seis a oito anos.

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Bibliografia:
Self-Replenishing Surfaces
T. Dikic, W. Ming, R. A. T. M. van Benthem, Ana Catarina de Carvalho Esteves, G. de With
Advanced Materials
Vol.: 24, Issue 27, pages 3701-3704
DOI: 10.1002/adma.201200807

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Há algo além de elétrons na condução da eletricidade?

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/04/2013

Elétrons não são suficientes para explicar supercondutores

As regras da condução elétrica não se aplicam aos supercondutores, materiais onde a eletricidade flui livremente, sem qualquer resistência.[Imagem: Philip Phillips]

A corrente elétrica tem sido explicada como um fluxo de elétrons correndo através de um material.

Mas parece que esta pode não ser a história toda, pelo menos quando se chega ao limite da condutividade.

"A história da condução elétrica nos metais é contada inteiramente em termos de elétrons. Os supercondutores mostram que há algo completamente novo a ser compreendido, além daquilo que os elétrons estão fazendo," afirma o Dr. Philip Phillips, da Universidade de Illinois.

Phillips e seus colegas mostraram que as regras dos livros-texto não se aplicam aos supercondutores, materiais onde a eletricidade flui livremente, sem qualquer resistência.

Eles estudaram um tipo de material supercondutor conhecido como cuprato, essencialmente uma cerâmica à base de cobre.

Na física, o Teorema de Luttinger estabelece que o número de elétrons em um material é igual à soma dos elétrons em todos os seus átomos.

Embora tenha-se mostrado válido para metais e semicondutores, o teorema falhou quando os pesquisadores estudaram os cupratos a fundo: em determinadas energias, a eletricidade que flui pelo supercondutor não pode ser explicada pela soma dos elétrons dos seus átomos.

"Este resultado está nos dizendo que a física [da condução elétrica] não pode ser descrita somente pelos elétrons," disse Phillips. "Isso significa que os cupratos são ainda mais estranhos do que se pensava: alguma outra coisa, diferente dos elétrons, está transportando a corrente. "

Agora, os pesquisadores estão explorando possíveis candidatos para as portadoras de carga adicionais, particularmente um novo tipo de excitação conhecida como unparticles (não-partículas).

Estas partículas virtuais muito estranhas - não é à toa que elas são chamadas de "não-partículas" - também estão sendo propostas para explicar uma elusiva Quinta Força Fundamental da natureza.

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Bibliografia:
Absence of Luttinger’s Theorem due to Zeros in the Single-Particle Green Function
Kiaran B. Dave, Philip W. Phillips, Charles L. Kane
Physical Review Letters
Vol.: 110, 090403
DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.090403

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Tintas que não desbotam são inspirados em tecnologia maia

Materiais Avançados

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/04/2013

Tintas que não desbotam são inspirados em tecnologia maia

Os pesquisadores já sintetizaram uma paleta completa de cores dos novos nanopigmentos inspirados no azul maia. [Imagem: Francisco Verdu Lab/Universidad de Alicante]

Os maias podem não ter previsto o fim do mundo, mas eles inventaram uma tinta que se tornou a base de todos os pigmentos que usamos hoje.

Em 1931, os cientistas ficaram estupefatos ao descobrir pinturas azuis muito vivas nas ruínas de Chichen Itza, no México.

Imediatamente batizado de "azul maia", o pigmento impressionou pela estabilidade, mantendo a cor, sem desbotar, desde os tempos pré-colombianos.

Este antigo pigmento, que demonstrou ser realmente quase imune à passagem do tempo, à erosão e à biodegradação, é considerado o precursor dos modernos pigmentos híbridos.

Agora, pesquisadores da Universidade de Alicante, na Espanha, inspirados pela antiga arte da produção de pigmentos da civilização maia, desenvolveram um novo método para a produção de um tipo de nanopigmento que combina o melhor dos dois mundos, o orgânico e o inorgânico.

Os pigmentos híbridos são criados usando uma mistura de compostos orgânicos e inorgânicos, onde a cor é devida a um composto orgânico muito eficiente, mas instável à luz.

Para superar a deficiência, é usado um estabilizador inorgânico, como se fosse um revestimento do pigmento, evitando a descoloração com o passar do tempo.

Tinta para qualquer coisa

A equipe do professor Francisco Verdú já sintetizou uma paleta completa de cores dos novos nanopigmentos, que já foram devidamente patenteados.

Segundo o grupo, as propriedades dos pós coloridos garantem sua dispersão tanto em meios polares, como não polares, tornando-os úteis para várias aplicações industriais, tais como tintas para impressoras, paredes, revestimentos, têxteis, papel, fibras sintéticas ou naturais, cosméticos, materiais de embalagem poliméricos etc.

"Ao contrário dos pigmentos convencionais, que contêm metais pesados na sua composição, podendo causar reações alérgicas, processos cancerígenos, etc, os nanopigmentos híbridos estão livres de tais compostos," disse o professor.

Além disso, "a sua produção consome pouca energia e as matérias-primas empregadas são facilmente disponíveis, não-tóxicas e apresentam uma excelente resistência ao calor, à radiação ultravioleta, ao oxigênio e outros agentes ambientais, em comparação com os corantes orgânicos alternativos," concluiu o pesquisador.

Antes virarem um produto comercial, porém, os pesquisadores precisarão escalonar sua técnica de fabricação das nanopartículas híbridas do laboratório para o nível industrial.

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Brasileiros descobrem nova rota para fabricar material bactericida

Materiais Avançados

Com informações da Unesp - 18/04/2013

Novo material é descoberto por cientistas brasileiros

O fenômeno, inédito na literatura científica, resulta da interação dos elétrons gerados pelos microscópios com os íons de prata, reduzindo-os para prata metálica. [Imagem: Longo et al./NSR]

Um novo material foi criado artificialmente por um grupo de pesquisadores da UNESP (Universidade Estadual Paulista) e UFSCar (Universidade Federal de São Carlos), ambas no interior paulista.

Analisando amostras de tungstato de prata com microscópios eletrônicos de varredura e de transmissão, os pesquisadores brasileiros constataram o crescimento de prata metálica na superfície dos cristais de tungstato.

Ele resulta de uma reação de eletrossíntese, na qual os elétrons gerados pelos microscópios - principalmente o de varredura, cujas partículas são mais energéticas - interagem com os íons de prata do tungstato para fazer a redução da prata metálica.

Segundo os pesquisadores, a eletrossíntese do filamento de prata apresenta semelhanças com a reação que provoca o efeito fotoelétrico, descrito por Albert Einstein em 1905 e que lhe rendeu o prêmio Nobel de Física.

No efeito fotoelétrico é o fóton de luz que, incidindo sobre metal, arranca elétrons em uma intensidade que depende de sua energia. No caso da eletrossíntese é o elétron que, ao incidir sobre o tungstato - um material metálico - provoca uma reação química de redução-oxidação, ou redox.

Material bactericida

O novo material, que tem propriedades fotoluminescente, fotodegradante e bactericida, trará avanços nas áreas da saúde, cerâmica, propriedades eletrônicas de materiais, estrutura eletrônica e química coordenada.

"Este novo material apresenta vantagens, por exemplo, em relação aos métodos atuais nos quais se deposita prata em material para atividade bactericida. Com esta descoberta, a prata não precisa mais ser depositada; com a irradiação a propriedade bactericida aumenta sua eficiência três vezes em comparação ao método atual de deposição", explica comenta Elson Longo, responsável pelos experimentos.

O fenômeno, inédito na literatura científica, resulta da interação dos elétrons gerados pelos microscópios com os íons de prata, reduzindo-os para prata metálica.

"Vimos a prata metálica crescendo de forma clara, numa sequência curta de fotos. Quando maior o tempo de duração da interação, maior é o crescimento da prata metálica, e há condição de ver o fenômeno a olho nu por intermédio de microscópio de varredura ou de transmissão," contou Elson.

O tratamento com elétrons também melhora a propriedade fotoluminescente. "Um exemplo é a presença de compósitos prejudiciais ao ser humano na água, que podem ser fotodegradados com a aplicação deste novo material", comenta Elson.

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Bibliografia:
Direct in situ observation of the electron-driven synthesis of Ag filaments on ?-Ag2WO4 crystals
E. Longo, L. S. Cavalcante, D. P. Volanti, A. F. Gouveia, V. M. Longo, J. A. Varela, M. O. Orlandi, J. Andrés
Nature Scientific Reports
Vol.: 3, Article number: 1676
DOI: 10.1038/srep01676

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Brasileiros revolucionam fabricação de cimento

Meio ambiente

Com informações da Agência USP - 17/04/2013

Brasileiros revolucionam fabricação de cimento

Engenheiros alemães apresentaram recentemente uma técnica para reciclagem cimento e concreto usando raios.[Imagem: Fraunhofer IBP]

Cientistas da Escola Politécnica da USP desenvolveram uma nova técnica para a fabricação de cimento combinando matérias-primas simples com ferramentas e conceitos avançados na gestão do processo industrial.

O resultado pode ser uma revolução mundial na indústria cimenteira.

Segundo o professor Vanderley John, um dos responsáveis pelo projeto, o novo processo industrial permitirá dobrar a produção mundial de cimento sem precisar construir novos fornos e, portanto, sem aumentar as emissões de gases de efeito estufa.

O cimento Portland tradicional é composto basicamente por argila e calcário, substâncias que, quando fundidas em um forno sob altas temperaturas, transformam-se em pequenas bolotas chamadas clínquer.

Esses grãos de clínquer são moídos com o mineral gipsita (matéria-prima do gesso) até virarem pó.

"Estima-se que para cada tonelada de clínquer são emitidos entre 800 e 1.000 quilos de CO2, incluindo o CO2 gerado pela decomposição do calcário e pela queima do combustível fóssil (de 60 a 130 quilos por tonelada de clínquer)", diz o professor John.

"A indústria busca alternativas para aumentar a ecoeficiência do processo substituindo parte do clínquer por escória de alto-forno de siderúrgicas e cinza volante, resíduo de termelétricas movidas a carvão. O problema é que a indústria do aço e a geração de cinza crescem menos que a produção de cimento, o que inviabiliza essa estratégia a longo prazo," explica ele.

Carga bem distribuída

A nova tecnologia consiste basicamente em aumentar a proporção de carga (filler) na fórmula do cimento Portland, adicionando dispersantes orgânicos que afastam as partículas do material e possibilitam menor uso de água na mistura com o clínquer.

A carga é uma matéria-prima à base de pó de calcário que dispensa tratamento técnico (calcinação), processo que, na fabricação do cimento, é responsável por mais de 80% do consumo energético e 90% das emissões de CO2.

A fórmula para calcular a quantidade de carga no cimento é usada desde 1970, estabelecendo que a quantidade do material de preenchimento não poderia ser alta porque havia o risco de comprometer a qualidade do produto.

Brasileiros revolucionam fabricação de cimento

Outra equipe brasileira já havia desenvolvido um cimento alternativo capaz de substituir até 80% do cimento portland. [Imagem: Ag.USP]

Os pesquisadores brasileiros descobriram que isto não é verdade.

"Em laboratório, foi possível chegar a teores de 70% de filler, sendo que atualmente ele está entre 10% e 30%", afirma John. "Com isso será possível dobrar a produção mundial de cimento sem construir mais fornos e, portanto, sem aumentar as emissões".

A solução veio da matemática, mais especificamente de estudos que, muitas vezes, parecem teorias sem qualquer ligação com a praticidade do mundo industrial.

"A tecnologia é baseada em modelos de dispersão e empacotamento de partículas que possibilita organizar os grãos por tamanho, favorecendo a maleabilidade do cimento", diz o professor Rafael Pileggi, coautor do estudo. "Por meio da reologia, ramo da ciência que estuda o escoamento dos fluidos, obteve-se misturas fluidas com baixo teor de clínquer e outros ligantes como a escória. Também foi possível reduzir a quantidade de cimento e água utilizados na produção de concreto, sem perda da qualidade".

"O estudo atual mostrou que é possível mudar a forma como se fabrica cimento, concretos e argamassas", comemora John. "Agora é preciso desenvolver uma tecnologia de moagem sofisticada em escala industrial."

A Escola Politécnica da USP já está negociando parcerias com as indústrias cimenteiras para aperfeiçoar e transferir a nova técnica.

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Brasileiro abre novas fronteiras para nanofabricação

Nanotecnologia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/04/2013

Brasileiro abre novas fronteiras para nanofabricação

Vitor Manfrinato (à direita) com seus colegas, junto ao microscópio STEM utilizado no trabalho. Embaixo, as nanoestruturas construídas com uma precisão inédita. [Imagem: Vitor Manfrinato/BNL]

O pesquisador brasileiro Vitor Manfrinato, atualmente no MIT, nos Estados Unidos, está ajudando a abrir novas fronteiras para a nanofabricação.

Para que as nanociências gerem nanotecnologias, é necessário fabricar objetos e estruturas em escala nanométrica - nisto consiste a nanofabricação, que trabalha com objetos nas dimensões do milionésimo de metro.

Todos os avanços atuais na eletrônica, na fotônica e na computação quântica - a provável a linha de desenvolvimento futuro do hardware - já dependem da nanofabricação.

Um dos mecanismos mais comuns de fabricar objetos em nanoescala é a litografia, que serve tanto para fabricar componentes eletrônicos, como os transistores dos processadores de computador, quanto para fazer moldes onde moléculas possam se automontar para formar estruturas "de baixo para cima".

O grande desafio é fazer a ponte entre a litografia tradicional e a nanolitografia, que precisa operar em dimensões que estão se aproximando das dimensões moleculares e atômicas.

Manfrinato e seus colegas desenvolveram uma nova técnica que permite a construção de estruturas precisas com apenas 2 nanômetros.

Para se ter uma ideia das dimensões envolvidas, basta ver que uma estrutura de de 2 nanômetros de comprimento terá meros 10 átomos de uma ponta à outra.

Além do que, isso é 10 vezes menor do que a dimensão dos transistores mais modernos.

O interesse na nanolitografia é mundial porque esta é a técnica usada por toda a indústria eletrônica - aprimorá-la é muito mais fácil do que ter que construir uma fábrica totalmente nova, baseada em outra tecnologia.

Por outro lado, essa precisão aproxima a nanolitografia dos campos emergentes que prometem complementar, ou eventualmente substituir, a eletrônica, como a plasmônica, a spintrônica e a eletrônica molecular.

Segundo Manfrinato, o maior desafio para a nanolitografia nessas dimensões é o colapso das saliências que estão sendo construídas devido à força de capilaridade e a problemas de adesão do resiste ao substrato.

Isso, por outro lado, sinaliza que seu trabalho poderá atingir dimensões ainda menores.

"Um sistema otimizado de resiste deverá resultar em resoluções ainda mais elevadas," disse o pesquisador brasileiro.

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Bibliografia:
Resolution Limits of Electron-Beam Lithography toward the Atomic Scale
Vitor R. Manfrinato, Lihua Zhang, Dong Su, Huigao Duan, Richard G. Hobbs, Eric A. Stach, Karl K. Berggren
Nano Letters
Vol.: 13 (4), pp 1555-1558
DOI: 10.1021/nl304715p

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Vale do Silício flutuante quer fazer tecnologia supranacional

Meio ambiente

Valeria Perasso - BBC - 05/04/2013

Vale do Silício flutuante quer fazer tecnologia supranacional

[Imagem: Blueseed]

Fora das fronteiras

A região conhecida como Vale do Silício, na Califórnia, Estados Unidos, é tida como o centro da inovação e radicalismo tecnológico no mundo. Ali se concentram empresas estabelecidas e também os iniciantes do setor.

Talento e inovação também parecem estar na ordem do dia na busca de soluções para empecilhos legais que impedem jovens empresários, com ambição e boas ideias, de alcançar seus objetivos.

Frustrados com a quantidade limitada de vistos que o governo dos Estados Unidos concede a cientistas e técnicos estrangeiros, uma dupla de empresários acredita ter encontrado uma alternativa para o problema: transferir os laboratórios e oficinas de empresas de tecnologia para o alto mar.

Dessa ideia nasceu a Blueseed, um barco colônia no meio do Oceano Pacífico, em frente à Califórnia, onde não vigoram restrições legais vigentes no território norte-americano.

"Muitas pessoas dizem que querem vir ao Vale do Silício para trabalhar, têm boas ideias e até dinheiro para investir, mas não conseguem porque não têm permissões de trabalho", disse Max Marty, um dos idealizadores do projeto.

Uma estrutura flutuante, a cerca de 25 km da costa, em águas internacionais, poderia então servir de escala no caminho, um espaço que abrigaria empresas novatas que precisam contratar especialistas, quaisquer que sejam seus países de origem.

"Como estão a meia hora de barco do Vale do Silício, o que é fundamental para reuniões e contatos, os ocupantes do barco poderiam ir e vir com vistos de visitantes, de negócios ou outro tipo", explicou. "A ideia é que se beneficiem da vida em comunidade, o que fomentaria a criatividade e o intercâmbio de informação".

Marty disse esperar que o barco esteja em operação no segundo trimestre de 2014.

Vistos H-1B

Marty - de origem cubana, exilado no início da década de 1960 - teve a ideia quando fazia mestrado em administração de empresas na Universidade de Miami.

Ele disse que viu vários de seus colegas de classe estrangeiros deixando os Estados Unidos, contra sua vontade, após se formarem.

"Muitos gostariam de criar uma companhia aqui, mas não podiam. Se é difícil conseguir (o visto) H-1B para você mesmo, imagina a dificuldade para se trazer outros que você queira contratar", explicou o empresário.

As empresas de tecnologia passaram anos fazendo pressão sobre Washington para conseguir a suspensão do limite de 65 mil vistos anuais H-1B para trabalho temporário especializado.

Cada ano, os vistos que o governo federal distribui se esgotam em questão de semanas - em 2012, eles se esgotaram dez dias após a abertura das inscrições, segundo o Instituto Brookings.

"Faz falta encontrar modelos para criar de maneira mais livre", disse o empresário.

Marty e seu sócio Darío Mutabdzija basearam sua Blueseed em uma ideia do TSI (sigla em inglês do Insituto Seasteading), uma organização que promove o desenvolvimento de cidades inteiras no oceano.

Vale do Silício flutuante quer fazer tecnologia supranacional

[Imagem: Blueseed]

Filosofia libertária

Os pesquisadores do instituto se inspiram na filosofia libertária e dizem acreditar que os territórios do futuro ficarão em águas internacionais e serão autossustentáveis e autogovernados.

Essa ideia já provocou debates em publicações como Time e Economist. Por trás dela está Patri Friedman, ex-engenheiro do Google e neto do economista Milton Friedman.

Também estão envolvidos na criação do conceito o especialista em engenharia naval George Petrie e o criador da empresa de pagamentos pela internet Peter Thiel - que tem grande interesse e investe em colônias flutuantes.

A Blueseed deverá ser, portanto, a primeira materialização das ideias do TSI.

Seus idealizadores afirmaram que a localização da colônia - a 20 quilômetros a sudoeste da baía de São Francisco - será uma vantagem estratégica para manter a instalação conectada com o Vale do Silício.

Eles esperam abrigar cerca de mil trabalhadores de 360 empresas e 65 países distintos.

"Muito cedo decidimos contatar nossos clientes em potencial e incorporá-los no processo de desenvolvimento. Logo filtramos as empresas que não nos interessavam, devido a seu modelo de negócios ou porque não funcionariam a bordo", disse Marty.

Para resolver as questões técnicas, o grupo usará as experiências de outros projetos flutuantes, como plataformas de petróleo, porta-aviões ou cruzeiros transoceânicos - nos quais uma comunidade têm que conviver em um ambiente isolado por períodos longos.

Os idealizadores do projeto ainda precisam arrecadar entre US$ 10 e US$ 30 milhões em investimentos até seu lançamento. Eles disseram que ter o apoio do fundador da PayPal é um passo-chave para isso.

Vale do Silício flutuante quer fazer tecnologia supranacional

[Imagem: Blueseed]

Comunidade flutuante

Mas o plano de viver em alto mar custará caro para os empreendimentos tecnológicos que se tornarem inquilinos do complexo - cerca de US$ 2.000 por mês por pessoa.

"A vida no oceano é cara se comparada à vida em terra. É preciso levar comida e há questões de segurança, energia e comunicação", afirmou Marty.

Contudo, o maior desafio pode ser um eventual confronto com autoridades norte-americanas. O Escritório de Alfândegas e Proteção Fronteiriça não comentou o projeto.

Isso porque o projeto é uma espécie de atalho para evitar leis federais dos EUA - na medida em que deixaria uma comunidade de estrangeiros vivendo próximo da costa californiana com a clara intenção de trabalhar, ainda que indiretamente, na indústria tecnológica.

Há ainda a possibilidade de que a reforma migratória norte-americana - um tema urgente na política do país - forneça uma solução antecipada, aumentando a disponibilidade de vistos para estrangeiros especializados.

O presidente Barack Obama declarou em fevereiro que uma "reforma real" deveria considerar "os trabalhadores altamente qualificados e engenheiros que ajudarão a fazer crescer a economia".

Os idealizadores do projeto dizem não acreditar que uma reforma acabe com o complexo antes mesmo de sua construção. "Não temos muitas esperanças de que isso (o aumento de vistos) ocorra no nível que falta. Mas se ocorrer, muitas empresas se sentem motivadas pelo conceito de compartilhar e trocar ideias em uma comunidade flutuante".

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Motor de vento iônico pode impulsionar aviões

Mecânica

Com informações do MIT - 12/04/2013

Motor de vento iônico pode impulsionar aviões

Os motores iônicos, como o da sonda GOCE são eficientes no espaço porque, fora da atmosfera, o empuxo necessário para empurrar as naves é mínimo. [Imagem: ESA]

Os motores iônicos já fazem sucesso no espaço, e deverão equipar a nave robótica que a NASA enviará para capturar um asteroide.

Agora, engenheiros estão querendo usar um tipo diferente de motor iônico - um motor de vento iônico - para impulsionar não espaçonaves, mas aeronaves.

Kento Masuyama e Steven Barrett, do MIT, afirmam ter uma demonstração cabal de que motores de vento iônico podem ser capazes de impulsionar alguns tipos de aviões, dispensando o querosene de aviação e usando um motor elétrico absolutamente silencioso.

Propulsão eletrohidrodinâmica

Quando uma corrente elétrica passa entre dois eletrodos - um mais grosso do que o outro - ela cria um vento no ar entre os dois. Se for aplicada uma tensão suficiente, o vento resultante pode produzir um impulso sem a ajuda de motores ou combustível.

Esse fenômeno, chamado de propulsão eletrohidrodinâmica - ou, mais informalmente, "vento iônico" - foi descoberto na década de 1960.

Desde então, o vento iônico tem feito muito sucesso em feiras de ciência, em "ionoveículos" e até em "ionoaviões", aeromodelos de balsa, papel alumínio e fios que decolam e voam razoavelmente bem.

Apesar do entusiasmo que causam no público amador, porém, as teorias indicam que usar motores de vento iônico para substituir turbinas de avião seria altamente ineficiente, exigindo quantidades enormes de energia para impulsionar uma aeronave comercial.

Masuyama e Barrett discordam: depois de realizar seus próprios experimentos e cálculos, eles concluíram que os motores a vento iônico podem ser muito mais eficientes do que a propulsão fornecida pelas turbinas a jato tradicionais.

Os experimentos mostraram que o vento iônico produz 110 newtons de força por kilowatt, comparados com 2 newtons por kilowatt de uma moderna turbina de avião.

Além da maior eficiência energética, os motores iônicos têm várias outras vantagens: eles são silenciosos, não poluem e não geram nenhum calor.

Motor de vento iônico pode impulsionar aviões

O impulso gerado pelo motor de vento iônico depende do espaço entre os eletrodos: quanto maior o espaço, maior a força produzida. [Imagem: Masuyama/Barrett/SIT/Protótipo: Wikipedia]

Eficiência

Mas nem tudo é um mar de rosas nessa tecnologia aparentemente revolucionária: a densidade de empuxo, ou seja, o empuxo produzido por área, é pequeno.

O impulso gerado pelo motor de vento iônico depende do espaço entre os eletrodos: quanto maior o espaço, maior a força produzida.

Assim, para impulsionar um avião comercial, os pesquisadores estimam que o espaço entre os eletrodos deveria ser tão grande quanto o próprio avião.

Por isso, a dupla propõe o uso dos motores de vento iônico para pequenos aviões e para aeronaves não tripuladas (VANTs).

"A eficiência é, provavelmente, a preocupação número um no design de aeronaves. Os propulsores iônicos são viáveis na medida em que forem eficientes. Há ainda algumas questões não respondidas, mas como eles parecem ser tão eficientes, definitivamente vale a pena investigar mais," disse Barret.

É o que a dupla pretende fazer a seguir, dimensionando os motores necessários segundo o peso e a dimensão das aeronaves.

Motor de vento iônico

Um propulsor iônico básico é constituído por três partes: um eletrodo de cobre muito fino, chamado emissor, um tubo mais grosso de alumínio, chamado coletor, e o intervalo de ar entre os dois.

Quando uma diferença de potencial é aplicada entre o eletrodo e o tubo, o gradiente de campo arranca elétrons das moléculas de ar no interior do tubo.

Essas moléculas ionizadas são fortemente repelidas pelo fio emissor, e fortemente atraídas para o coletor.

Conforme esta nuvem de íons se movimenta em direção ao coletor, ela colide com as moléculas neutras de ar ao redor, empurrando-as e criando um vento, o empuxo do motor de vento iônico.

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Bibliografia:
On the performance of electrohydrodynamic propulsion
Kento Masuyama, Steven R. H. Barrett
Proceedings of the Royal Society A
Vol.: 469 no. 2154 20120623
DOI: 10.1098/rspa.2012.0623

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O que é macumba?

http://mundoestranho.abril.com.br/materia/o-que-e-macumba

por Victor Bianchin; Marina Motomura

clip_image002Macumba é uma espécie de árvore africana e também um instrumento musical utilizado em cerimônias de religiões afro-brasileiras, como o candomblé e a umbanda. O termo, porém, acabou se tornando uma forma pejorativa de se referir a essas religiões - e, sobretudo, aos despachos feitos por alguns seguidores (veja boxe). Na árvore genealógica das religiões africanas, macumba é uma forma variante do candomblé que existe só no Rio de Janeiro. O preconceito foi gerado porque, na primeira metade do século 20, igrejas neopentecostais e alguns outros grupos cristãos consideravam profana a prática dessas religiões. Com o tempo, quaisquer manifestações dessas religiões passaram a ser tratadas como "macumba". Entenda nas próximas páginas as diferenças entre os cultos de origem africana.

Gira no Congá

Cerimônia da umbanda começa com defumação e termina com desincorporação dos médiuns

1. Para entrar no congá - onde rolam as cerimônias da umbanda -, o público deve tirar os sapatos em respeito ao solo, que é sagrado. A cerimônia, chamada de gira, começa à noite, por volta das 20 h, e, quando os fiéis chegam, os médiuns já estão lá, incluindo o sacerdote.

2. A preparação do congá, local onde ocorrem as incorporações das entidades, começa com a defumação: ervas como alecrim são queimadas num braseiro. O ritual, que purifica e passa energia, é acompanhado de ponto cantado - todas as cantigas são chamadas de pontos na umbanda.

3. Em seguida, o sacerdote ministra um tema de reflexão para o dia, como faz o padre em uma missa católica. Também ocorrem a oração de abertura, os pontos de abertura (que saúdam a umbanda), cânticos ao orixá regente (cada orixá tem seu dia da semana) e a apresentação da linha de trabalho do dia.

4. O passo seguinte é a saudação aos guardiões (Exu) e guardiãs (sua versão feminina). Nesse momento, todos se viram em direção à tronqueira, o "altar" de Exu, do lado de fora do congá. Os fiéis saúdam, reverenciam e pedem proteção aos guardiões que protegem o templo.

5. Começa a batida dos atabaques e são entoados os pontos de chamada, cânticos que invocam a linha de trabalho do dia. O sacerdote é o primeiro a incorporar o orixá e, depois que tiver recebido sua entidade, comandará os trabalhos, conduzindo a incorporação dos médiuns.

6. Cada médium incorpora só uma entidade (entre orixás e humanos, como o Preto Velho e o Caboclo), mas a mesma entidade pode se repetir - é possível ter dezenas de Pretos Velhos num mesmo terreiro. Após todos incorporarem, ocorre o atendimento ao público.

7. Ao final do atendimento, é entoado o ponto de subida, canto que embala a desincorporação dos médiuns. Em seguida, é feita uma prece final de encerramento, e a gira termina por aquela noite.

Despacho na encruzilhada

Nem sempre oferenda é indício de magia negra

Os despachos nos cruzamentos ganharam fama de "macumba" porque são uma das expressões mais visíveis dessas religiões fora dos templos. Mas, na verdade, eles são oferendas para o orixá Exu, geralmente pedindo proteção. São colocados em encruzilhadas porque esses lugares representam a passagem entre dois mundos. Existem, sim, despachos feitos para fazer mal aos outros (mais no candomblé, onde não existe distinção entre o bem e o mal, diferentemente da umbanda), mas nenhuma das religiões incentiva essa prática.

Aprendiz de umbanda

Entenda como uma pessoa comum pode se tornar médium e incorporar entidades

1. Quem tem interesse em ser mais que um observador da umbanda pode ir às giras e esperar que a entidade incorporada o identifique. A entidade aponta a "vocação" da pessoa: médium de incorporação, ogã (quem toca os instrumentos) ou um cambone (auxiliares dos médiuns)

2. Os que serão médiuns frequentam as giras de desenvolvimento mediúnico, sessões de iniciação fechadas ao público, nas quais os ogãs entoam cânticos chamando a entidade espiritual. O iniciante medita sobre as vibrações do dia e realiza banhos de ervas e oferendas para o orixá.

3. Quando o iniciante começa a incorporar, ele entra na "fase de firmeza", em que, incorporado, risca símbolos no chão, acende velas e conversa com o sacerdote sobre sua forma de trabalho.

4. Agora o iniciante já pode aplicar "passes energéticos" em roupas e objetos e imantar água. Em seguida, ele passa a poder aplicar os passes em crianças e, enfim, é inserido na linha de atendimento das giras públicas. Em geral, a iniciação termina depois de alguns meses.

Festa no Ilê

Cerimônia do candomblé tem sacrifício de animais, farofa e até cachaça

1. Os procedimentos começam à tarde, com o despacho de Exu, fechado ao público. São sacrificados dois animais (uma ave ou um animal de quatro patas, como bode, para Exu e outro para o orixá homenageado do dia). O sangue dos bichos é derramado sobre o assentamento (ou seja, o "altar") do orixá, em oferenda.

2. Os membros se reúnem em círculo no barracão, conhecido como ilê, onde também há uma vasilha com farofa com dendê, feijão ou inhame e um copo com água ou cachaça. São feitos cânticos e orações e um filho de santo leva parte da comida para fora do barracão, em oferenda. A porta é batizada com bebida, já que Exu é o deus dos cruzamentos.

3. No fim da tarde, começa o toque, a cerimônia pública. Ao som de atabaques, são entoadas as cantigas de xirê, que homenageiam os orixás. Os filhos de santo entram na roda, um a um, em ordem - o filho de Ogum é sempre o primeiro. Começam as incorporações. Os filhos de santo estremecem, sinal de que a entidade foi incorporada.

4. O primeiro a incorporar é sempre o orixá homenageado. O filho ou filha que incorporou o orixá assume o comando da festa, dançando e curando doentes. São auxiliados pelas equedes (ajudantes). Aos poucos, os outros orixás incorporam também.

5. A um sinal do babalorixá (pai de santo), os filhos se retiram para uma sala onde se vestem com os trajes dos respectivos orixás. Cada orixá tem uma roupa que difere nas cores e nos acessórios, como a espada de Ogum. Quando voltam, já como divindades, todos ficam em pé para recebê-los.

6. Os orixás também voltam em ordem, com exceção do homenageado da noite, que entra primeiro. Quando todos já entraram, cada orixá incorporado dança sozinho para uma música tocada só para ele, utilizando toda a área do barracão. Um por vez, todos os orixás fazem sua dança.

7. Ao som dos instrumentos, o orixá senta e começa o atendimento, abençoando e tocando os presentes, além de dar passes. Por volta da meia-noite, os atabaques tocam as cantigas de Oxalá, encerrando a festa. Feito isso, partes dos animais sacrificados são servidas em um jantar feito no barracão.

A grande família

Conheça os orixás mais cultuados nos terreiros

Oxalá - É o orixá da criação e "chefe" de todos os orixás no candomblé.

Ogum - Orixá que manipula e forja metais para fazer suas armas.

Obaluaiê - Associado à morte e à passagem para o plano espiritual.

Oxumaré - É o orixá dos ciclos, dos movimentos e do arco-íris.

Oxum - Orixá feminino, é a patrona das águas doces - rios, lagos e cachoeiras.

Nanã - A mais velha dos orixás protege os pântanos e as chuvas.

Exu - Protetor dos caminhos entre o mundo material e o espiritual.

Oxóssi - Orixá da caça, da fartura e da riqueza, é o senhor da floresta.

Oçaim - Orixá das folhas sagradas e das ervas medicinais.

Xangô - Representa o fogo, o trovão e a justiça. Tem um aspecto viril.

Iansã - Orixá dos ventos e das tempestades, é uma entidade passional.

Iemanjá - A orixá dos mares e oceanos. É mãe de alguns orixás.

Aprendiz de Candomblé

Entenda como uma pessoa comum pode se tornar filho de santo

1. Durante uma festa, a pessoa "bola no santo", tendo tremores que indicam que deve ser iniciada no candomblé. O abiã (iniciante) geralmente veste branco.

2. O bori é a cerimônia em que o iniciante faz oferendas para o orixá. Ele também sacrifica aves, como pombos, e depois é marcado com o sangue dos animais.

3. Durante 21 dias, o iniciante se recolhe a um quarto chamado roncó. Lá, ele aprende danças, orações, mitos e detalhes sobre seu orixá. Ele não bebe álcool e não conversa.

4. O recolhimento é encerrado com o sacrifício de um animal quadrúpede. Ao final, ocorre uma festa chamada orô, em que os abiãs saúdam os presentes, depois dançam e finalmente incorporam seu orixá em público.

A orquestra do Orixá

Divindades são chamadas com instrumentos de percussão

Os instrumentos tocados pelos ogãs são, principalmente, atabaques, espécies de tambores que ditam o ritmo da dança. Outros instrumentos bastante usados são o agogô, que traz dois funis metálicos, tocados com uma vareta de ferro, e o xequerê, que é uma semente de cabaça cercada por uma rede de malha com contas, tocada como se fosse um chocalho. O instrumento macumba, que deu nome ao culto, hoje pouco utilizado, é parecido com um reco-reco.

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Consultoria - Babalorixá Antonio Carlos Jagun, autor do livro Beabá dos Orixás; Rodrigo Queiroz, sacerdote do Templo Escola Umbanda Sagrada, e Marina de Mello e Souza, professora de História da África da USP.

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Velocidade da luz pode variar e vácuo não existe, propõem físicos

Espaço

Com informações do EPJD - 09/04/2013

Vácuo não existe e velocidade da luz pode variar, propõem físicos

Partículas virtuais pululam do que se convencionou chamar de vácuo - um vácuo que está longe de ser vazio - alterando a velocidade da luz. [Imagem: Springer]

Partículas virtuais

A velocidade da luz é, segundo a teoria da relatividade de Einstein, o limite universal de velocidade, não podendo ser superada por nada.

Agora, porém, duas equipes de cientistas estão afirmando que a velocidade da luz pode não ser fixa.

Segundo eles, partículas efêmeras que surgem do vácuo podem induzir flutuações na velocidade da luz.

Dois artigos publicados no último exemplar do European Physical Journal desafiam a sabedoria convencional sobre a natureza do vácuo.

Em um deles, Marcel Urban e seus colegas da Universidade de Paris-Sud, na França, identificaram um mecanismo de nível quântico para interpretar o vácuo como sendo preenchido com pares de partículas virtuais com valores de energia flutuantes.

Como resultado, as características inerentes do vácuo, tal como a velocidade da luz, podem não ser uma constante, mas apresentar valores que variam.

Enquanto isso, em outro estudo, Gerd Leuchs e Luis L. Sánchez-Soto, do Instituto Max Planck para a Física da Luz, na Alemanha, sugerem que as constantes físicas, tais como a velocidade da luz e a chamada impedância do espaço livre, são indicações do número total de partículas elementares da natureza.

Vácuo não existe

O vácuo é um dos conceitos mais intrigantes da física.

Quando observado no nível quântico, o vácuo a rigor não existe, ou, pelo menos, ele não é vazio.

O que é chamado de vácuo está cheio de partículas virtuais continuamente aparecendo e desaparecendo - como pares de elétrons e pósitrons ou quarks-antiquarks.

Essas partículas efêmeras são partículas reais, conforme já se demonstrou em experimentos que geraram luz a partir delas - o único detalhe é que seus tempos de vida são extremamente curtos.

Vácuo não existe e velocidade da luz pode variar, propõem físicos

Será que a velocidade da gravidade pode ser maior que velocidade da luz? [Imagem: K. Thorne/T. Carnahan/Caltech/NASA]

Variação da velocidade da luz

No seu estudo, Urban e seus colegas estabeleceram, pela primeira vez, um mecanismo quântico detalhado que explica a magnetização e a polarização do vácuo - a permeabilidade e a permissividade do vácuo - e da velocidade finita da luz.

O resultado é importante porque sugere a existência de um número limitado de partículas efêmeras por unidade de volume de vácuo.

Como resultado, existe a possibilidade teórica de que a velocidade da luz não seja fixa, como a física convencional considera.

Em vez disso, a velocidade da luz poderia flutuar em um nível independente da energia de cada quantum de luz - ou fóton -, um nível maior do que as flutuações induzidas pela gravidade em nível quântico.

A velocidade da luz seria dependente de variações nas propriedades "vacuométricas" do espaço ou do tempo.

As flutuações do tempo de propagação dos fótons são estimadas como estando na ordem de 50 attossegundos por metro quadrado de vácuo, o que pode ser testado com o auxílio de novos lasers ultrarrápidos.

Vácuo não existe e velocidade da luz pode variar, propõem físicos

Em um experimento que praticamente mostrou que o vácuo não existe, cientistas geraram luz a partir do "nada", algo que também já havia sido demonstrado para a matéria e a antimatéria. [Imagem: Philip Krantz/Chalmers]

Impedância do vácuo

Leuchs e Sanchez-Soto, por outro lado, modelaram pares de partículas virtuais carregadas como dipolos elétricos responsáveis pela polarização do vácuo.

Eles concluíram que uma propriedade específica do vácuo, chamada impedância, que é fundamental para determinar a velocidade da luz, depende somente da soma dos quadrados das cargas elétricas das partículas, mas não das suas massas.

Se a ideia estiver correta, o valor da velocidade da luz, combinada com o valor da impedância do vácuo, dá uma indicação do número total de partículas elementares carregadas existentes na natureza.

E os resultados de experimentos recentes parecem dar suporte a essa hipótese.

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Bibliografia:
The quantum vacuum as the origin of the speed of light
Marcel Urban, François Couchot, Xavier Sarazin, Arache Djannati-Atai
The European Physical Journal D
Vol.: 67 (3)
DOI: 10.1140/epjd/e2013-30578-7
A sum rule for charged elementary particles
Gerd Leuchs
The European Physical Journal D
Vol.: 67 (3)
DOI: 10.1140/epjd/e2013-30577-8
10.1140/epjd/e2013-30577-8
Luis L. Sánchez-Soto
The European Physical Journal D

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Em busca de matéria escura, AMS encontra excesso de antimatéria

Espaço

Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/04/2013

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Um dos objetivos do AMS (Espectrômetro Magnético Alfa) é localizar galáxias de antimatéria. [Imagem: MIT]

LHC do espaço

A equipe responsável pelo Espectrômetro Magnético Alfa (AMS-2 - Alpha Magnetic Spectrometer-2) divulgou os primeiros resultados em sua busca por antimatéria e por explicações para a matéria escura.

O AMS-2, também conhecido como "LHC do espaço", é um observatório que custou US$2 bilhões e que está instalado na Estação Espacial Internacional desde Maio de 2011.

Sua principal função é rastrear os raios cósmicos - partículas de alta energia - antes que eles interajam com a atmosfera terrestre, em busca de explicações sobre a matéria escura.

Veja mais detalhes sobre o funcionamento e os objetivos do AMS-2:

Origens da matéria escura

A matéria escura é uma substância hipotética, que não pode ser detectada diretamente, mas que os cientistas afirmam estar por todos os lados devido ao efeito gravitacional que ela exerce.

Por exemplo, as galáxias não poderiam girar na velocidade com que giram sem essa gravidade extra porque arremessariam estrelas para todos os lados se dependessem apenas da gravidade de suas estrelas, planetas, buracos negros e demais corpos celestes feitos de matéria comum, ou bariônica.

imageAo contar o número de elétrons e seus equivalentes de antimatéria, os pósitrons, o AMS-2 está tentando obter medições indiretas das propriedades dessa matéria escura - uma das teorias diz que a matéria escura é formada por uma partícula hipotética chamada WIMP (Weakly Interacting Massive Particles, partículas maciças fracamente interativas), que se chocariam umas com as outras formando pares elétrons-pósitrons.

O AMS-02 não trouxe novidades em relação a experimentos anteriores, como o PAMELA e o Fermi - apenas a precisão dos dados aumentou. [Imagem: M. Aguilar et al.]

Os primeiros resultados revelaram que o observatório detectou mais antimatéria do que matéria, ou seja, uma quantidade maior de pósitrons do que de elétrons - um resultado que não traz surpresas, apenas aumentando a precisão de experimentos anteriores.

Segundo os cientistas, os dados ainda não são suficientes para determinar se esse excesso é devido à matéria escura, porque as teorias indicam que, se fosse, deveria ser observado um pico e uma queda repentina na contagem de pósitrons em diversos níveis de energia - e isso não foi detectado.

O que conta a favor da teoria é que os pósitrons detectados pelo AMS veem de todos os lados, o que parece descartar a hipótese de que eles se originem em fontes mais comuns, como pulsares, que estariam situados no plano da galáxia.

Os resultados divulgados hoje são baseados em 25 bilhões de eventos detectados pelos instrumentos do espectrômetro durante um ano e meio.

Desses, 6,8 milhões são elétrons e pósitrons. Ocorre que, quando se olha para a matéria (elétrons) e para a antimatéria (pósitrons) separadamente, há 400.000 pósitrons a mais.

As partículas foram detectadas com energias entre 0,5 GeV e 350 GeV (giga-eletron-volts). Os pósitrons aparecem com um excesso de 5% a partir dos 10 GeV, chegando a 15% aos 250 GeV.

Da mesma forma que acontece com o LHC da terra, o LHC do espaço precisará de mais eventos e de mais medições, já que, quanto maior o número de detecções, melhores e mais confiáveis são os resultados.

Espectrômetro Magnético Alfa encontra excesso de antimatéria no espaço

Recentemente, astrônomos encontraram fios de matéria escura formando uma espécie de teia cósmica. [Imagem: Dietrich et al./Nature]

Supersimetria

Na verdade, os cientistas já haviam detectado um excesso de antimatéria em relação à matéria nos anos 1990. O problema é que ninguém sabe explicar esse excesso.

Uma das teorias, chamada supersimetria, propõe que os pósitrons sejam produzidos quando duas partículas de matéria escura colidem entre si e se aniquilam.

Assumindo que a matéria escura está homogeneamente distribuída por todo o Universo, então os dados coletados até agora pelo AMS dão suporte à teoria.

O problema é que a supersimetria acaba de ser questionada pelo mais preciso mapa da radiação cósmica de fundo, divulgada há poucos dias pela equipe do telescópio Planck, que detectou zonas frias que desautorizam a suposição de uma distribuição isotrópica.

A supersimetria também prevê um pico de pósitrons, seguido por uma queda repentina, o que não foi ainda observado pelo AMS.

"Quando você coloca um instrumento de precisão em um novo regime de operação, você tende a ver muitos novos resultados, e esperamos que estes sejam apenas os primeiros de muitos [resultados]," disse Samuel Ting, chefe da equipe, acrescentando que estes primeiros resultados podem ser uma indicação da matéria escura, mas de forma nenhuma uma prova de sua existência ou da teoria que tenta explicá-la.

"O AMS é o primeiro experimento a medir [raios cósmicos] no espaço com uma precisão de 1%. É esse nível de precisão que nos permitirá dizer se os pósitrons que observamos se originam da matéria escura ou de pulsares," concluiu.

Espectrômetro Magnético Alfa encontra excesso de antimatéria no espaço

A busca por explicações sobre a antimatéria está sendo feita também no solo. [Imagem: Star Colaboration]

A próxima rodada de resultados do AMS deverá ser anunciada no Rio Janeiro, no próximo mês de Julho, durante o evento International Cosmic Ray Conference.

Procurando pela matéria escura

Existem experimentos também em terra procurando pelas WIMPs e pela matéria escura.

O experimento XENON100, na Itália, não encontrou sinais das hipotéticas partículas, mas outras equipes esperam detectar as WIMPs no fundo de uma mina subterrânea.

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Bibliografia:
First Result from the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station: Precision Measurement of the Positron Fraction in Primary Cosmic Rays of 0.5–350 GeV
M. Aguilar et al. (AMS Collaboration)
Physical Review Letters
Vol.: 110, 141102
DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.141102

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Experimento brasileiro investigará radiações solares enigmáticas

Espaço

Com informações da Agência Fapesp - 04/04/2013

Experimento brasileiro investigará radiações solares enigmáticas

O Solar-T, destinado a detectar emissões com frequências superiores a 1 trilhão de Hertz (terahertz) será levado a 40 quilômetros da superfície terrestre por balões estratosféricos. [Imagem: Agência Fapesp/Divulgação]

Radiação solar

Um equipamento brasileiro para medições da radiação solar será enviado em breve a 40 quilômetros da superfície terrestre, em voos de longa duração a bordo de balões estratosféricos.

O experimento, denominado Solar-T, destina-se a explorar um dos aspectos menos conhecidos e mais enigmáticos da atividade do Sol.

No estudo das emissões solares, a faixa dos terahertz (THz) do espectro eletromagnético, situada entre as micro-ondas e o infravermelho próximo, foi praticamente desconsiderada até recentemente.

O Solar-T opera na faixa de frequências dos terahertz (1 trilhão de Hertz ou 1012 Hz), correspondente a comprimentos de onda inferiores a 1 milímetro,

"Imaginava-se que ela fosse pouco importante, abrigando eventualmente apenas a radiação proveniente de fenômenos de origem térmica. Mas descobertas relativamente recentes, realizadas nas frequências de 0,2 THz e 0,4 THz, mudaram essa concepção", disse o coordenador do experimento, Pierre Kaufmann, do Centro de Radioastronomia e Astrofísica Mackenzie (Craam) da Universidade Presbiteriana Mackenzie.

As emissões em terahertz, associadas a explosões solares, foram detectadas pelo radiotelescópio solar para ondas submilimétricas operado em El Leoncito, nos Andes argentinos. E, por seu ineditismo, essa descoberta causou grande perplexidade e agitação entre os cientistas.

"Ela deu início a uma década de enormes esforços teóricos e experimentais voltados para a elucidação do fenômeno. Foi por isso que dedicamos de oito a nove anos à concepção e à construção do Solar-T, em colaboração com o Centro de Componentes Semicondutores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e o Observatório Solar Bernard Lyot, de Campinas (SP)", comentou Kaufmann.

Entre radiotelescópio e telescópio óptico

A suposição é que as emissões em terahertz, ou "radiação T", como às vezes são chamadas, decorram de mecanismos de aceleração de partículas a altos níveis de energia, antes insuspeitados.

Uma das hipóteses é a de que as emissões sejam produzidas por elétrons ultrarrelativísticos [acelerados por campos eletromagnéticos até velocidades próximas à da luz]. "Outras cogitações relacionam sua origem com o decaimento de píons, produzindo pósitrons de alta energia", disse Kaufmann.

O Solar-T, que poderá ajudar a elucidar esse mistério, é, basicamente, um sistema de fotômetros - medidores de intensidade de fótons.

Mais especificamente, o experimento é composto por: dois fotômetros; coletores; filtros para bloquear radiações de frequências indesejáveis (infravermelho próximo e luz visível), que poderiam mascarar o fenômeno; fontes de alimentação; e sistema de telemetria, para o envio de informações à Terra por ondas de rádio, valendo-se da rede Iridium de satélites.

"O Solar-T é um telescópio quase rádio e quase óptico. Não forma imagens, como os telescópios ópticos, mas detecta e mede radiações cujas frequências situam-se entre o limite superior do rádio (micro-ondas) e o limite inferior da luz visível (infravermelho)", resumiu Kaufmann.

A necessidade de lançar o equipamento à estratosfera se deve ao fato de a atmosfera bloquear quase toda a radiação terahertz recebida pela Terra. "A interpretação do mecanismo de produção da radiação T depende da maior obtenção de dados relativos a essa faixa do espectro. E a atmosfera terrestre é altamente opaca a ela", disse.

"Em El Leoncito, conseguimos explorar duas pequenas 'janelas', nas frequências de 0,2 THz e 0,4 THz. Mas precisamos investigar frequências mais altas. O Solar-T vai operar em 3 THz e 7 THz e observar todo o disco solar, detectando qualquer pequena variação decorrente de explosões que venham a ocorrer em pontos localizados", explicou Kaufmann.

Experimento brasileiro investigará radiações solares enigmáticas

A descoberta dos raios T vindos do Sol, feita em um telescópio solar no Chile, causou grande perplexidade e agitação entre os cientistas. [Imagem: CRAAM]

Balões estratosféricos

Uma alternativa ao uso de balões estratosféricos é enviar o Solar-T a bordo de satélites. Porém, se isso ocorresse, o que se tornaria "estratosférico" seria o custo do experimento.

Uma segunda opção é transportar outra versão do Solar-T a locais em grande altitude, muito secos e frios, como, por exemplo, o Altiplano do Atacama, para observar a radiação em "janelas" atmosféricas de frequências terahertz. Essa opção não está excluída, mas apresenta difíceis exigências de infraestrutura.

Segundo Kaufmann, o transporte em balões terá para o experimento brasileiro um custo praticamente zero. Devido ao alto impacto de artigos publicados em revistas científicas e ao sucesso de apresentações em conferências, os pesquisadores brasileiros receberam o transporte como oferta de colaboração.

"Acolhemos dois convites: um, para um voo de 7 a 10 dias sobre a Rússia, em colaboração com o Instituto de Física Lebedev de Moscou; o outro, para um voo de duas semanas sobre a Antártica, em cooperação com a Universidade da Califórnia em Berkeley", disse.

Como esses balões gigantescos levam a bordo vários equipamentos, com cargas totais da ordem de 8 a 12 toneladas, e o aparato brasileiro pesa apenas cerca de 60 quilos, as datas de lançamento podem sofrer alterações para a compatibilização dos cronogramas dos diferentes experimentos. A missão sobre a Rússia está prevista para julho ou agosto de 2014. E a missão sobre a Antártica, para o verão 2015-2016 no hemisfério Sul, precedida de voo-teste de um dia sobre o Texas, no ano anterior.

No voo sobre a Antártica, o Solar-T será instalado junto ao experimento de raios gama GRIPS, da Universidade da Califórnia em Berkeley, que tem seu próprio sistema automático de apontamento e rastreio do Sol. O balão será lançado e recuperado na base norte-americana de McMurdo, situada na ilha vulcânica de Ross, próxima à costa antártica.

Segundo Kaufmann, o voo sobre a Rússia, lançado de Kamchatka, no extremo leste da Sibéria, e recuperado em Volgogrado, requererá uma gôndola para o rastreio automático do Sol, desenvolvida e construída em colaboração com a Universidade da Califórnia em Santa Bárbara.

"As missões do Solar-T em balões estratosféricos devem ser realizadas, necessariamente, em curto prazo, para aproveitar, nos próximos poucos anos, a fase cíclica de intensificação da atividade solar, na qual as explosões se tornam mais frequentes", disse Kaufmann.

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