Célula solar de plástico já compete com células de silício

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica

28/08/2013

O professor Michael Gratzel apresentando suas células solares orgânicas, agora com eficiência na casa dos 15%.[Imagem: EPFL]

Célula solar orgânica de alta eficiência

O inventor das células solares orgânicas, Michael Gratzel, deu outro impulso marcante à sua criação original.

Sua equipe construiu células solares sensibilizadas por corante (DSSC) em uma versão de estado sólido - as DSSC são também conhecidas como "células de Gratzel".

A DSSC de estado sólido utiliza um material chamado perovskita (CaTiO3) para coletar a luz, funcionando também como material de transporte das cargas positivas para substituir o eletrólito líquido da célula.

Os protótipos apresentaram uma eficiência recorde de 15% na conversão de energia solar em eletricidade, aproximando-se muito das células solares de silício.

A equipe acredita que a inovação representa uma nova etapa no desenvolvimento das células solares orgânicas, agora em um novo patamar de eficiência.

Esse tipo de célula solar tem potencial para ser muito barato, podendo ser fabricado em larga escala, sobre substratos plásticos transparentes.

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Bibliografia:
Blue-Coloured Highly Efficient Dye-Sensitized Solar Cells by Implementing the Diketopyrrolopyrrole Chromophore
Jun-Ho Yum, Thomas W. Holcombe, Yongjoo Kim, Kasparas Rakstys, Thomas Moehl, Joel Teuscher, Jared H. Delcamp, Mohammed K. Nazeeruddin, Michael Grätzel
Nature Scientific Reports
Vol.: 3, Article number: 2446
DOI: 10.1038/srep02446

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Q-Vidros: descoberta uma nova classe de sólidos

Materiais Avançados

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/08/2013

O material lembra uma população de cracas. Mas a estrutura é plana, crescendo a partir dos centros mais escuros - as "sementes".[Imagem: Bendersky/NIST]

Pode haver mais tipos de "coisas" na natureza do que nosso vão materialismo poderia julgar.

Gabrielle Long, juntamente com uma equipe da França e dos EUA, acaba de relatar a descoberta de uma nova categoria de sólidos.

A "coisa" não é nem um vidro puro, nem um cristal e nem mesmo um mais exótico quasicristal.

"É muito esquisito. É o material mais estranho que já vi," confessa o professor Lyle Levine, do Instituto Nacional de Padronização e Tecnologia dos EUA.

O material foi descoberto quando os pesquisadores analisavam pequenas amostras de uma liga de alumínio, ferro e silício que foi resfriada rapidamente.

O material parece não ter nenhuma ordenação extensa de átomos, o que o tornaria um vidro, exceto por uma composição bem definida que cresce a partir de "sementes" - coisas que os vidros seguramente não têm.

Classificação dos sólidos

O catálogo dos sólidos costumava ser bastante simples: um material sólido poderia ser ou um cristal ou um vidro.

Os cristais preenchem o espaço com átomos ou moléculas em padrões específicos e bastante rígidos. As posições dos átomos são fixadas de tal forma que, se você pegar qualquer seção de um cristal puro e deslizá-lo para cima, para baixo, para dentro, para fora ou lateralmente por uma determinada distância, ele vai se encaixar perfeitamente na nova posição. Isto é o que se chama simetria translacional. Você também pode girar o cristal em certos ângulos e os átomos também vão se alinhar. Isto é o que se chama simetria rotacional.

Os vidros não têm nenhuma simetria. Eles consistem de um arranjo aleatório de seus componentes, como se um líquido fosse repentino congelado, sem dar aos átomos a chance para entrar em ordem - na verdade, é assim que os vidros metálicos são feitos.

Tudo ficou mais complicado quando Dan Shechtman descobriu os quasicristais. Ele quase foi excomungado por seus parceiros cientistas, até finalmente vencer a batalha e ganhar o Prêmio Nobel de Química. E os quasicristais são tão estranhos que especula-se que eles sejam extraterrestres - todas as amostras de quasicristais encontradas naturalmente até agora estão em meteoritos.

Q-Vidro

Já o novo material, que o grupo batizou de Q-Vidro - de quasividro - não tem simetria nem rotacional e nem translacional - como também acontece nos vidros - mas tem uma rede atômica que não é aleatória.

"À medida que o nódulo cresce, cada átomo sabe onde ir," conta Levine.

Visto sob um microscópio, uma seção esférica de q-vidro cresce do centro a partir de uma semente, excluindo átomos que não encaixam.

"Ele está rejeitando átomos que não convêm para a estrutura, e se não há nenhuma estrutura, ele não estaria fazendo isso. É incrível. Em tudo que você pode pensar sobre essa coisa ela se comporta como um cristal, exceto que ela não é," diz o pesquisador.

O que o q-vidro é exatamente ainda não se sabe. Mas já há algumas hipóteses.

"Uma possibilidade interessante é que o q-vidro seria o primeiro exemplo de uma configuração tridimensionalmente ordenada de átomos que não possui nem simetria de translação, nem de rotação," propõe Levine. "Essas estruturas têm sido teorizadas por matemáticos, mas nunca foram observadas na natureza."

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Bibliografia:
Highly Ordered Noncrystalline Metallic Phase
Gabrielle G. Long, Karena W. Chapman, Peter J. Chupas, Leonid A. Bendersky, Lyle E. Levine, Frédéric Mompiou, Judith K. Stalick, John W. Cahn
Physical Review Letters
Vol.: 111, 015502
DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.015502

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Antioxidantes não têm poderes mágicos e podem fazer mal

23/08/2013

Redação do Diário da Saúde

Em busca das explicações de por que o vinho tinto faz bem, pesquisadores isolaram uma de suas moléculas - o resveratrol - e começaram a dar-lhe os créditos pelos benefícios documentados. [Imagem: Wikimedia]

Largamente elogiados, e tidos como verdadeiros elixires da juventude, os antioxidantes começam a ter seus "poderes mágicos" questionados.

Há poucos dias, ninguém menos do que um dos descobridores do DNA, o Dr. James Watson, afirmou que os antioxidantes não retardam o envelhecimento e podem causar câncer.

Agora, pesquisadores dinamarqueses constataram que um composto antioxidante natural, encontrado nas uvas vermelhas e em outras plantas - chamado resveratrol - bloqueia muitos dos benefícios cardiovasculares dos exercícios físicos.

Em contraste com estudos anteriores em animais de laboratório, nos quais o resveratrol melhorou os benefícios cardiovasculares dos exercícios, este estudo em humanos forneceu evidências fortes e surpreendentes que, em homens mais velhos, o resveratrol tem o efeito oposto.

Resveratrol

O resveratrol tem recebido grande atenção como um possível composto anti-envelhecimento, já estando amplamente disponível como um suplemento dietético.

Tudo começou com os bem conhecidos e bem documentados benefícios do vinho tinto sobre a saúde.

Em busca das explicações de por que o vinho tinto faz bem, pesquisadores isolaram uma de suas moléculas - o resveratrol - e começaram a dar-lhe os créditos pelos benefícios documentados.

Contudo, o grupo da Universidade de Copenhague (Dinamarca) descobriu que uma dieta rica em resveratrol pode realmente contrariar muitos dos benefícios à saúde das atividades físicas, incluindo evitar que os exercícios promovam a redução da pressão sanguínea e a diminuição do colesterol.

Assim, o que está surgindo na comunidade científica é uma nova visão de que os antioxidantes não são uma solução para tudo, e que algum grau de estresse oxidativo pode ser necessário para que o corpo funcione corretamente.

* Esqueça (quase) tudo que você sabe sobre oxidantes e antioxidantes

Radicais livres

Este novo trabalho sugere que as espécies reativas de oxigênio - os chamados radicais livres -, geralmente tidos como vilões causadores de doenças e do envelhecimento, podem ser um sinal necessário que provoca adaptações saudáveis em resposta a estresses - incluindo exercícios físicos.

Já se demonstrou, por exemplo, que os radicais livres são essenciais para os movimentos musculares, controlam a força das batidas do coração, são cruciais no controle do apetite e até mesmo, ao contrário de tudo o que se apregoa a seu respeito, que os radicais livres podem ter um efeito antienvelhecimento.

Outra possibilidade, levantam os pesquisadores, é que, como sempre, a diferença entre o remédio e o veneno pode estar na dose. Assim, uma quantidade grande demais de uma coisa boa (como os antioxidantes na dieta) pode realmente ser prejudicial para a nossa saúde.

O trabalho de Lasse Gliemann e Ylva Hellsten foi publicado no The Journal of Physiology, com uma conclusão bem clara: "Esta pesquisa contribui para o crescente corpo de evidências questionando os efeitos positivos da suplementação antioxidante em seres humanos."

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Cap. XII do livro Os 30 Papas que Envergonharam a Humanidade

Nesta postagem, estou mostrando o capítulo XII do livro Os 30 Papas que Envergonharam a Humanidade, de Jeovah Mendes, que mostra um episodio vergonhoso da historia do cristianismo.

Saliento que não tenho a intenção ferir suscetibilidades e nem denegrir a imagem de quem quer que seja, interessado apenas em mostrar o quanto o ser humano é capaz em sua ganância exacerbada, em praticas ainda hoje evidenciadas em nosso dia a dia pelos salafrários de plantão que vivem do terrível mister de espoliar, aplicar o conto do vigário, boa noite cinderela e outros golpes vis, aos homens simples, de boa fé e menos avisados, sem contar os que, de posse do poder, assim agem em detrimento do povo. Antromsil.

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“Capítulo XII

JOÃO XV

(de 985 a 996)

Cobiçoso, ladrão e corrupto

Com o fim trágico de Bonifácio VII nas mãos de seus inimigos, a Santa Igreja Católica e Romana passa a ser governada por um virtuoso seguidor de Mamon, em cuja personalidade combinavam-se, de modo admirável, a ambição de um Judas, a capacidade de aliciar de um Simão e a ausência de escrúpulos de um Al Capone... Este indigno Pontífice transformou o Vaticano num feudo privado, distribuindo as finanças da Igreja entre seus parentes e ganhando para si mesmo a reputação de ser "cobiçoso de lucro imundo, e corrupto em todos os seus atos".⁴³

          No ano de 990, objetivando aumentar as receitas da Santa Sé, João XV comandou a venda de preciosas relíquias pertencentes a diversos ícones do cristianismo, começando por São José e seu equipamento de marcenaria — bem como os arreios que pertenceram ao jumentinho que conduziu a Virgem Maria e o menino Jesus ao Egito, pedaços de madeira do barco de pesca do apóstolo Pedro, restos de comida que alimentaram o pobre Lázaro (que comia das migalhas caídas da mesa de um rico), pedaços de pano da túnica de Jesus, dividida entre os soldados romanos, a cabeça de João Batista e, por último, uma pena da asa do Divino Espírito Santo... ⁴⁴

          Depois de arrecadar quantias astronômicas com a venda das supostas relíquias de origem divina, o Papa João XV apossou-se de vários cemitérios antigos - dois deles bastante conhecidos dos romanos, o de Marcelino e o de Lucila — onde concentravam-se os restos mortais da maioria dos mártires imolados nas perseguições dos imperadores de Roma, de Nero a Galério. Utilizando os mesmos procedimentos de João XII, o imoral neto de Marózia (que decretara a venda de caveiras de supostos mártires cristãos), João XV também tirou vantagens materiais do povo que habitava aquela época de trevas e ignorância, amealhando fortunas para si e sua família.⁴⁵

          Este Papa teve a petulância de cobrar de cada fiel daquele tempo um imposto sobre invocação ou mesmo intercessão dos santos, abocanhando outra grande fatia de proventos para os já abarrotados cofres de sua propriedade e de seus apaniguados (1. Protegido, favorito. 2. Sectário, partidário.) aliados. Tal procedimento dá-nos a entender que o Papa João XV tinha controle exclusivo sobre todos os santos do panteão católico, muitos deles de procedência duvidosa. Como grande parte dos santos do martirológio católico proveio da tradição oral dos antigos romanos, há possíveis falhas quanto a seus nomes e atributos divinos, sendo humanamente impossível, já naqueles obscuros tempos, determinar-se o nome exato de uma pessoa, quando tantas morriam, anonimamente, nas arenas.

          João XV, além de nepotista, (adepto do nepotismo=1. Autoridade que os sobrinhos e outros parentes do Papa exerciam na administração eclesiástica. 2. Favoritismo, patronato) era simoníaco, (Referente a simonia=1. Tráfico de coisas sagradas ou espirituais, tais como sacramentos, dignidades, benefícios eclesiásticos, etc. 2. Venda ilícita de coisas sagradas.) ou seja, dava os melhores empregos para os seus familiares e vendia cargos eclesiásticos e outros objetos supostamente sagrados como perdão dos pecados e passaporte para os céus. Em sua gestão pontifícia, o Vaticano consolidou-se em sólida empresa multinacional de arrecadação do pecúnio (pecúnia=dinheiro) sagrado, perdendo apenas para o poderio financeiro do duque Guilherme de Aquitânia - o mesmo que doou terras para a construção do Mosteiro de Cluny, no século X.

          Enquanto João XV acumulava tesouros e mais tesouros para si e para os seus, vários inimigos conspiravam diuturnamente para afastá-lo do Vaticano; foi enfim destronado no ano de 996.

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⁴³ WOODROW, Ralph. Op.cit, p. 98.

⁴⁴ ALMEIDA, Abrãao de. Op. c/f., pp. 80-6.

⁴⁵ SCHAFF, David S. Nossa Crença e a de Nossos Pais, Imprensa Metodista, São Paulo, 1964, p. 446.”

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Carro elétrico dobrável é inspirado no tatu-bola

Mecânica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/08/2013

Um controle remoto acionado por celular permite manobrar o Tatu à distância, incluindo fazê-lo girar 360 graus. [Imagem: KAIST]

Carro dobrável

Conforme as cidades crescem, o espaço à disposição dos cidadãos parece diminuir na mesma proporção.

Grande parte do problema é causada pelos carros, que exigem grandes espaços para trafegar e, mais ainda, para ficarem parados.

Uma solução para esses momentos de estacionamento acaba de ser proposta por engenheiros do Instituto de Ciências e Tecnologias Avançadas da Coreia do Sul.

O Armadillo-T é um minicarro elétrico dobrável.

O nome e a inspiração vieram do tatu, mais especificamente do tatu-bola, que tem a característica de se enrolar para se proteger de predadores - o mascote da Copa do Mundo de 2014 é um tatu-bola-da-caatinga.

O carro não consegue exatamente se enrolar - na verdade, ele encolhe agindo exatamente ao contrário do que faz o tatu-bola, erguendo sua parte traseira, que avança sobre a dianteira.

Fica estranho, mas o tamanho original do minicarro, que tem 2,8 metros de comprimento, reduz-se para 1,65 metro.

Dobrado, o carro-tatu-bola passa de seus 2,8 metros originais para 1,65, cabendo em qualquer canto. [Imagem: KAIST]

Carro com controle remoto

Não se preocupe em ficar preso dentro do carro dobrado. Um controle remoto acionado por celular permite manobrar o Tatu à distância, incluindo fazê-lo girar 360 graus.

Assim, o usuário não precisa ser bom de manobras: é só descer do carro, dobrá-lo e ver se ele cabe no espaço disponível, tudo manipulando a tela do celular.

Quando desdobrado e em movimento, o Armadillo-T é um carro elétrico verdadeiramente 4x4, com quatro motores, um dentro de cada roda, acionados por um conjunto de baterias de íons de lítio de 13,6 kWh.

A colocação dos motores nas rodas é uma opção tecnicamente muito eficiente, além de facilitar a "dobradura" do carro-tatu.

Com 450 kg vazio, o Armadillo-T pode levar duas pessoas e atingir uma velocidade máxima de 60 km/h. Uma carga completa das baterias dá uma autonomia de 100 km.

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Descoberto processo anticolesterol com substância natural

20/08/2013

Redação do Diário da Saúde

http://www.diariodasaude.com.br/news.php?article=processo-anticolesterol-substancia-natural&id=9108&nl=sit

Foto dos fitoesteróis em seu estado natural. Anexados a moléculas de glicerina, eles agora poderão ser diluídos em alimentos e ajudar a baixar o colesterol.[Imagem: Brandeis University]

Uma nova técnica permite tornar moléculas de fitoesteróis oriundos de plantas dispersíveis em bebidas e alimentos que são consumidos pelos seres humanos,

Segundo Daniel Perlman, da Universidade Brandeis (EUA) a descoberta abre caminho para reduções drásticas nos níveis de colesterol humanos sem o uso de medicamentos, usando apenas complementos dietéticos.

Fitoesteróis contra o colesterol

Os fitoesteróis nas plantas e nas moléculas de colesterol são muito semelhantes e, quando ambos são dispersos em conjunto, eles são atraídos um para o outro.

Quando se misturam no intestino de um animal - o que inclui os humanos -, as moléculas de colesterol sofrem uma competição, não conseguindo passar para a corrente sanguínea e, assim, são excretadas.

A capacidade dos fitoesteróis para reduzir os níveis de colesterol tem sido reconhecida desde os anos 1950, mas a aplicação prática deste conhecimento é difícil porque os fitoesteróis não são naturalmente solúveis em água, sendo apenas marginalmente solúveis em substâncias gordurosas.

Os fitoesteróis colocados em substâncias à base de água não se dispersam, e isto tem impedido que se aproveite seu potencial de redução do colesterol - diluindo-os em bebidas e alimentos, por exemplo.

Fitoesteróis com glicerina

Agora, o Dr. Daniel Perlman descobriu uma maneira de mudar o comportamento dos fitoesteróis em meio líquido através da formação de um novo complexo no qual moléculas de glicerina anexam as moléculas de fitoesterol.

Quando os fitoesteróis e a glicerina são aquecidos em conjunto, a molécula de água que geralmente fica ligada a cada molécula de fitoesterol ferve e é substituída por uma molécula de glicerina.

Como as moléculas de glicerina têm vários pontos aos quais se pode anexar moléculas de água, e como a glicerina também inibe o crescimento de cristais que dificultam a dispersão, o complexo fitoesterol-glicerina, juntamente com um emulsificante, pode ser disperso em alimentos à base de água.

O pesquisador já patenteou a descoberta, e espera que sua invenção seja disponibilizada ao público em breve.

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Triciclo elétrico portátil é solução para mobilidade urbana

Mecânica

Com informações da Agência USP - 16/08/2013

O triciclo foi projetado para atingir a velocidade máxima de 20 quilômetros por hora (km/h) e transportar até 100 quilogramas (kg), incluindo usuário e bagagem. [Imagem: Poli/USP]

Mobilidade urbana

Alunos da Escola Politécnica da USP (Poli) e de mais três universidades estrangeiras ganharam quatro prêmios internacionais ao desenvolverem um triciclo elétrico para mobilidade urbana.

O grande diferencial do triciclo, batizado de Cubo, é que ele deverá ser portátil.

O objetivo é otimizar o tempo dos usuários de transporte público de grandes cidades: a pessoa utiliza o triciclo para percorrer o trajeto de casa até o ponto/estação de ônibus, metrô ou trem, dobra o dispositivo e o carrega consigo, e volta a utilizá-lo do ponto/estação até o trabalho.

O projeto faz parte do Global Vehicle Development Project 2013, competição mundial promovida pela General Motors.

Os requisitos do projeto foram definidos a partir da realidade da cidade de São Paulo.

"Estudamos o relevo da cidade, a inclinação que o dispositivo tem de subir, a legislação que limita a velocidade em calçadas, entre outros aspectos. Na pesquisa de mercado, levantamos que boa parte dos paulistanos gasta cerca de 15 minutos caminhando para chegar à estação de transporte público mais próxima", diz Lucas Ludovico, um dos membros da equipe.

Triciclo elétrico portátil

O triciclo foi projetado para atingir a velocidade máxima de 20 quilômetros por hora (km/h) e transportar até 100 quilogramas (kg), incluindo usuário e bagagem.

Ele pesará em torno de 17 kg, incluindo a bateria - a bateria tem uma autonomia prevista de 20 km, podendo ser recarregada enquanto o usuário está no trabalho, ou durante a noite.

Para ser portátil, as medidas tiveram que ser modestas: 49,78 centímetros (cm) de comprimento por 56,77 cm de largura e 92,18 cm de altura. Quando dobrado ele é ainda menor: 49,78 cm x 20,83 cm x 62,48 cm.

Dobrado, o Cubo parece uma mala de viagem, com alça e rodas para facilitar seu transporte.

O grande diferencial do triciclo Cubo é que será portátil. [Imagem: Poli/USP]

Mão na graxa

O projeto foi apresentado no Fórum PACE - Partners for the Advancement of Collaborative Engineering Education, em Pasadena, Califórnia, EUA.

O Cubo se destacou em várias categorias: 1º lugar na categoria Pesquisa de Mercado, 1º lugar em Design, 2º lugar em Engenharia do Produto e 2º lugar em Manufatura.

A competição tem duas fases: a primeira terminou agora, em julho, quando os times apresentaram o protótipo não funcional (maquete em tamanho real), destacando o conceito de design.

Nos próximos 12 meses, eles terão de trabalhar no projeto de engenharia e construir o protótipo funcional (o veículo pronto para ser usado), que deverá ser apresentado no Fórum Pace de 2014, em Turim, na Itália.

Os alunos da Poli desenvolveram o triciclo Cubo em parceria com estudantes de engenharia da Universidade do Estado do Novo México (EUA), Universidade Jilin (China), Instituto Politécnico Nacional (México), além da Escola Superior de Projetos e Arte (EUA).

A Poli foi escolhida a sede da equipe, ou seja, além de sede do grupo, será o local onde será construído e testado o protótipo funcional do Cubo, com a colaboração das demais universidades da equipe.

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Rede sem fios e sem baterias usa sinais de TV no ambiente

Informática

Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/08/2013

Apesar das dificuldades iniciais, o conceito é interessante ao tirar proveito do mar de ondas eletromagnéticas que inundam as cidades. [Imagem: University of Washington]

Sem fios e sem baterias

Um novo sistema de comunicação sem fios permite que aparelhos troquem dados sem depender de baterias ou de cabos de energia.

A nova técnica de comunicação, que os pesquisadores batizaram de "retroespalhamento ambiental" (ambient backscatter) aproveita as transmissões de TV que já inundam o ambiente ao nosso redor o tempo todo.

Em vez de gerar suas próprias ondas, os aparelhos comunicam-se uns com os outros inserindo suas próprias informações nas ondas já existentes no ambiente.

Os pesquisadores construíram protótipos do seu sistema de comunicação sem baterias com pequenas antenas que foram capazes de detectar, alterar e refletir um sinal de TV, que, em seguida, foi captado por outros dispositivos semelhantes.

As conexões foram feitas a até 80 centímetros de distância entre os dois aparelhos e a técnica funcionou bem até uma distância de 6,5 km de uma rede retransmissora de TV.

Embora os pesquisadores afirmem que essas distâncias poderão aumentar com a melhoria dos equipamentos, a tecnologia poderá ser útil para redes de sensores, em que um equipamento vai transmitindo para o outro, formando uma rede que leva a informação a pontos mais distantes.

Faltaria então avaliar se essa configuração não irá interferir com a recepção das TVs na área.

Mar de ondas

Apesar das dificuldades iniciais, o conceito é interessante ao tirar proveito do mar de ondas eletromagnéticas que inundam as cidades.

"Nós podemos adaptar os sinais sem fio que já estão ao nosso redor em uma fonte de potência e em um meio de comunicação," disse Shyam Gollakota, da Universidade de Washington, nos Estados Unidos. "Poderemos ter aplicações em diversas áreas, incluindo a computação de vestir, casas inteligentes e redes de sensores autossustentáveis."

A largura de banda dos equipamentos ainda é pequena para viabilizar trocas de informações mais intensas, como emails - os testes mostraram uma taxa de transferência de 1 kilobit por segundo.

Por isso, os pesquisadores sugerem que a técnica possa ser usada em associação às técnicas atuais, como forma de economizar a bateria de celulares e computadores.

Para isso, os aparelhos seriam configurados de modo a enviar mensagens de texto aproveitando a energia do sinal ambiente de TV - ou como último recurso quando a bateria acabasse de vez.

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Bibliografia:
Ambient Backscatter: Wireless Communication Out of Thin Air
Vincent Liu, Aaron Parks, Vamsi Talla, Shyamnath Gollakota, David Wetherall, Joshua R. Smith
http://abc.cs.washington.edu/files/comm153-liu.pdf

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Vidros metálicos podem ser flexíveis e maleáveis

Materiais Avançados

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/03/2013

Para cada vidro metálico existe uma temperatura crítica que determina a fragilidade ou a plasticidade do vidro - é a temperatura crítica fictícia. [Imagem: Kumar et al./Nature Communications]

Vidro maleável

Cientistas descobriram uma forma de fazer com que um vidro seja dúctil - maleável e flexível, em vez de se quebrar na primeira pedrada.

A ductilidade se refere à plasticidade de um material, sua capacidade para mudar de formato sem se quebrar.

Golden Kumar e seus colegas da Universidade de Yale, nos Estados Unidos, descobriram que é possível decidir se um tipo especial de vidro será quebradiço ou maleável durante o seu processo de fabricação.

E o segredo de tudo está na temperatura, mais especificamente, na forma de resfriamento do vidro.

A chave para fabricar um vidro dúctil está em resfriá-lo rapidamente - a velocidade exata do resfriamento ditará a natureza dúctil ou quebradiça do material.

Temperatura de transição

A pesquisa se concentrou em um novo grupo de vidros, chamados vidros metálicos ou BMGs (Bulk Metallic Glasses).

Esses materiais têm características tão peculiares que ainda não há uma nomenclatura padrão para eles - eles atendem tanto por vidros metálicos, quanto por metais amorfos, porque são como um tipo de metal, ou liga metálica, sem uma estrutura cristalina.

Os pesquisadores se concentraram em um efeito que eles chamaram de temperatura crítica fictícia.

Quando o vidro metálico começa a se solidificar, há uma temperatura a partir da qual ele se torna viscoso demais para se reconfigurar e então "congela". Essa temperatura é chamada temperatura de transição vítrea.

Baseados em experimentos com três tipos diferentes de vidros metálicos, os pesquisadores descobriram que, para cada liga distinta, existe também uma temperatura crítica que determina a fragilidade ou a plasticidade do vidro - esta é a temperatura crítica fictícia.

Vidros maleáveis ou quebradiços

Segundo os pesquisadores, os vidros metálicos agora podem ser divididos em duas categorias.

A primeira engloba aqueles que serão quebradiços porque, em estado líquido, sua temperatura crítica fictícia fica acima da temperatura de transição vítrea.

A segunda categoria engloba os vidros que serão dúcteis, porque, em sua forma líquida, sua temperatura crítica fictícia fica abaixo da temperatura de transição vítrea.

Ou seja, a fragilidade ou maleabilidade de um vidro metálico não depende de sua composição, como se acreditava até agora.

"Nós podemos fabricar qualquer vidro dúctil ou quebradiço. E é a temperatura crítica fictícia que determinará a dificuldade de se fabricar um vidro flexível na prática," disse o professor Jan Schroers, coordenador do estudo.

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Bibliografia:
Critical fictive temperature for plasticity in metallic glasses
Golden Kumar, Pascal Neibecker, Yan Hui Liu, Jan Schroers
Nature Communications
Vol.: 4, Article number: 1536
DOI: 10.1038/ncomms2546

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Vidros insistem em esconder seus mistérios

Materiais Avançados

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/08/2013

Cientistas conseguiram ampliar a estrutura interna de um vidro metálico na menor das escalas. [Imagem: Mingwei Chen]

Estrutura do vidro

Poucas áreas de pesquisa são tão controversas e acomodam discussões tão acaloradas quanto o estudo da estrutura atômica do vidro.

Ao contrário dos cristais, o vidro não possui uma ordem atômica de longo alcance. Em vez disso, os átomos ficam espalhados, naquilo que é conhecido como "ordenação localizada".

Por mais de meio século, os cientistas afirmavam que os átomos no vidro eram dispostos em padrões repetitivos de icosaedros de 20 lados cada um.

No entanto, nunca havia sido realizada até hoje a observação direta de um único icosaedro em vidros ou líquidos - muitos pesquisadores garantem que o vidro é uma espécie de líquido extremamente pastoso, ainda que isso suscite impulsos de verdadeira agressividade em outros.

Agora, a observação que faltava parece ter sido realizada por Akihiko Hirata e seus colegas da Universidade Tohoku, no Japão.

Usando uma técnica de microscopia de difração de elétrons, que emprega um feixe de elétrons na escala dos ângstroms - 1 ângstrom equivale a 0,1 nanômetro - foi possível ampliar a estrutura interna de um vidro metálico na menor das escalas.

Afinal, o ângstrom é a unidade de medida usada para medir grandezas da ordem de átomos individuais - o tamanho de um átomo de hidrogênio, por exemplo, pode variar entre 0,5 A e 13 A.

Tamanha ampliação permitiu finalmente a observação de um icosaedro individual na estrutura do vidro.

Infelizmente, o feito está longe de dar uma palavra final para o debate.

Ocorre que, usando simulações de computador para analisar os padrões observados, os pesquisadores descobriram que alguns icosaedros ficam distorcidos, com uma simetria rotacional parcialmente quebrada.

Isso indica que as regiões locais de icosaedros podem não ser perfeitamente compatíveis com a estrutura geral estabilizada do vidro.

Ou seja, a polêmica do que realmente seja um vidro continua - embora continue sendo fácil olhar através deles, aquilo que seus olhos não veem continua sendo um mistério.

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Bibliografia:
Geometric Frustration of Icosahedron in Metallic Glasses
A. Hirata, L. J. Kang, T. Fujita, B. Klumov, K. Matsue, M. Kotani, A. R. Yavari, M. W. Chen
Vol.: Published Online
DOI: 10.1126/science.1232450

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Equipamento da Embrapa diz se fruta está doce ou azeda

Mecânica

Com informações da Agência Brasil - 12/08/2013

Além de ser útil na indústria ou na catalogação de alimentos em centros distribuidores, o equipamento poderá ser disponibilizado em supermercados. [Imagem: EBC]

As frutas entram por um túnel, levadas por uma esteira, e saem catalogadas entre doces e azedas.

Esta é uma das várias aplicações de um equipamento criado pela equipe do pesquisador Luiz Alberto Colnago, da Embrapa Instrumentação, em São Carlos (SP).

Composição química

A tecnologia empregada é a ressonância magnética, a mesma usada no diagnóstico de diversos tipos de traumas e doenças.

No novo equipamento, a ressonância magnética é usada para determinar a composição química dos produtos.

Isto permite, por exemplo, mensurar a quantidade de açúcar em uma fruta, catalogando cada fruta individualmente entre mais doce e mais azeda.

O equipamento também pode detectar outras substâncias, identificando, por exemplo, se alimentos como sucos ou leite foram adulterados.

Ou ser ajustado para avaliar o teor de álcool no vinho ou o de gordura em sementes de amendoim ou carnes e embutidos.

Teor de gordura nos alimentos

A análise é rápida e não gera nenhuma modificação no produto analisado.

Além de ser útil na indústria ou na catalogação de alimentos em centros distribuidores, o pesquisador afirma que o equipamento é pequeno o suficiente para ser disponibilizado em supermercados.

"A nossa ideia é que ele seja um aparelho de uso bem geral, que se possa analisar todos os alimentos que estão à disposição do consumidor: carnes, frutas e verduras. [No caso da] carne, consigo saber o teor de gordura, isso é algo que os consumidores estão sempre preocupados," diz o pesquisador.

"Se a gente for em um supermercado, frutas, nozes, queijos, qualquer material desses pode ser analisado. E também aqueles [alimentos] embalados em plástico ou vidro. Por exemplo, a maionese, é possível saber o teor de gordura. Em molhos de saladas também, que muitas vezes têm até 50% de gordura", explicou Colnago.

A limitação da tecnologia são os pacotes metálicos, como latas e embalagens longa vida, que impedem a leitura do conteúdo do alimento por interferirem com as ondas de rádio emitidas pelo aparelho.

"Mas, no caso de vidro ou mesmo saquinhos plásticos, posso dizer o estado de fermentação do leite - se foi recém-colhido, se tem um sistema de higienização não muito bom. Temos até como prever quando o leite vai estragar," disse Colnago.

Frutos da inovação

De acordo com o pesquisador, em até dois anos a tecnologia pode estar disponível diretamente ao consumidor e, assim, evitar que produtos falsificados ou sem qualidade sejam comercializados.

Uma empresa argentina, parceira da Embrapa e que ajudou a financiar o desenvolvimento, patenteou parte da tecnologia usada no equipamento.

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Software dá liberdade na frente das TVs 3D sem óculos

Informática

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/08/2013

Uma nova técnica de processamento de imagens calcula automaticamente onde o espectador está situado na frente do aparelho de TV.[Imagem: Fraunhofer HHI]

TV 3D sem óculos

Enquanto o cinema 3D sem óculos começa a virar realidade, livrar-se dos óculos nas TVs 3D tem sido mais complicado.

Já existem TVs e monitores de vídeo 3D sem óculos para uso doméstico, mas os aparelhos desse tipo, chamados autoestereoscópicos, ainda são muito caros e têm muitas restrições de posição do espectador.

Para dispensar os óculos 3D, a televisão precisa ter informações sobre a posição exata dos olhos de cada espectador. Isso é obtido por meio de câmeras embutidas, que rastreiam os olhos das pessoas continuamente, gerando as imagens corretas para cada olho, a fim de produzir o efeito 3D.

No entanto, a tecnologia ainda tem suas fragilidades. Se o usuário se move muito rápido ou muda de posição, por exemplo, as imagens aparecem distorcidas ou instáveis.

Por isso, os fabricantes recomendam distâncias precisas de visualização, além de uma recomendação do tipo "fique quieto na hora de assistir TV".

Mãe, posso mexer agora?

Engenheiros do Instituto Heinrich Hertz, na Alemanha, desenvolveram agora uma nova técnica de processamento de imagens que permite que os espectadores desfrutem de uma qualidade 3D, mesmo se forem do tipo irrequieto.

Na prática, a técnica amplia os limites de visualização das TVs autoesterescópicas, mantendo o efeito 3D mesmo quando o espectador estiver entre a metade e o dobro das distâncias recomendadas pela tecnologia atual.

O truque foi otimizar o software de geração das imagens, recalculando os subpixels individuais por meio de um algoritmo matemático sempre que o espectador muda de posição.

As imagens são formadas para a posição exata entre os olhos esquerdo e direito, ficando disponíveis como pontos de visualização adicionais.

O espectador pode se mover não só para a frente e para trás, mas também para os lados, sem detectar qualquer distorção, e sem que as imagens fiquem saltando para frente e para trás entre as posições.

"Os sistemas 3D sem óculos estão começando a ser usadas na medicina, em pesquisa e aplicações industriais. O novo software também pode dar um novo impulso para a introdução da tecnologia em casa ou na publicidade," disse Klaus Hopf, coordenador do trabalho.

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O DEUS URANO

 

Fonte: Pesquisando a História - http://uranohistoria.blogspot.com.br/2009/10/o-deus-urano.html

          Diz a lenda que o deus Urano, ou Coelo, primeiro rei do Universo, personificava o céu. Para Hesíodo, poeta grego que viveu provavelmente no século 7 antes de Cristo, ele era, ao mesmo tempo, filho e marido de Geia, deusa nascida imediatamente depois do Caos original e também conhecida como Titéia, Ops, Telos, Vesta e Cibele. Em seu livro Teogonia, que trata da genealogia e filiação dos deuses, diz Hesíodo que dessa união nasceram vários deuses e semideuses, cerca de quarenta e cinco, segundo alguns autores. Entre eles Oceano, Jápeto, Têmis, Cronos, os Titãs, os Ciclopes e os hecantoquiros, os de “cem mãos”, três gigantes chamados Briareu, Coto e Giges, possuidores cem braços e cinquenta cabeças, cada um, aos quais os romanos davam o nome de Centimanos.

          Preocupado com tamanha fecundidade Urano passou a enterrar os filhos recém-nascidos no corpo de Geia, e esta, inconformada, lhes pediu que a vingassem por isso, mas somente Cronos a atendeu. Orientado pela mãe, ele um dia surpreendeu o pai e o castrou no momento em que se unia à esposa, e das gotas de sangue que caíram sobre ela nasceram as Erínias e os Gigantes. Diz a lenda que os testículos decepados de Urano flutuaram no mar e formaram uma espuma branca da qual nasceu Afrodite (Venus), a deusa do amor. Depois disso, Urano continuou a deitar-se sobre a terra todas as noites, mas como não podia mais fecundá-la, encheu-se de mágoa em conseqüência da mutilação de que fora vítima e acabou morrendo, sendo sucedido por Cronos no governo do mundo. Com o ato que praticara Cronos separara o céu da Terra e permitira com isso que o mundo adquirisse uma forma ordenada.

          Sobre os hecantoquiros, Urano os hostilizava e por esse motivo acabou mandando-os para as entranhas de Gaia, mas esta, enfurecida, ajudou-os a escapar e a montar a rebelião que culminaria com a castração e queda de Urano. Cronos, que subiu ao poder logo em seguida, os aprisionou no Tártaro, de onde foram depois libertados por Zeus e o ajudaram a montar uma emboscada contra os Titãs: como possuíam cem braços, atiraram tantas pedras sobre os adversários que os mesmos acharam que a montanha por onde passavam estava desabando. Depois de derrotar os Titãs, eles se estabeleceram em palácios no rio Oceanus, como guardiões das portas do Tártaro, onde Zeus havia aprisionado os Titãs.

          Na Grécia clássica não havia culto dedicado a Urano, identificado em Roma com o deus Céu. Alguns autores apontam que diversos elementos da narrativa sugerem uma origem pré-grega para ele, e que a harpe (cimitarra) usada por Cronos para mutilar o pai, indica fonte oriental para a história.

          Sobre a mitologia grega, em www.mundociencia.com.br publica-se “que ela foi de grande importância e influenciou toda a cultura ocidental. Os textos mais antigos que conservam informações sobre a mitologia grega são as obras atribuídas a Homero (Ilíada e Odisséia), elaboradas aproximadamente nos séculos XI ou VIII antes da era cristã, e as obras de Hesíodo, do final do século VIII antes de Cristo. Estas obras são poemas orais que passaram de gerações a gerações, transcritos posteriormente”.

          “A antiga visão de mundo dos gregos era de que a Terra (a deusa Gaia ou Géia) era uma superfície circular, plana (exceto em suas irregularidades, como as monta-nhas), semelhante a um prato ou disco. O céu (o deus Urano) seria a metade de uma esfera oca, colocada sobre a Terra. Entre a Terra e o céu existiriam duas regiões: a primeira, mais baixa, que vai da superfície do solo até as nuvens, seria a região do ar e das brumas. A segunda seria o ar superior e brilhante, azul, que é visto durante o dia, e que era chamado de éter. Embaixo da Terra, existiria uma região sem luz, o Tártaros. Em volta do Tártaros, existiriam três camadas da noite. A noite é considerada como uma deusa assustadora, a quem todos os deuses respeitam”.

          “A Terra conteria todas as regiões secas conhecidas na época (Europa, Ásia e África). Todas elas seriam cercadas por uma espécie de rio circular, o oceano, que iria até a borda onde o céu e a Terra se encontram. O oceano é descrito como a fonte e origem de todos os rios e mares, Homero chega a descrevê-lo como a origem de todas as coisas e dos próprios deuses”

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Postado por Urano Andrade

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Brasil entra para elite mundial da eletrônica orgânica

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/08/2013

As células solares orgânicas são fabricadas por impressão, usando como base um filme plástico flexível e transparente. [Imagem: CSEM].

Células solares orgânicas

O Brasil vai começar a fabricar células solares orgânicas.

Ainda sem uma indústria fotovoltaica tradicional, à base de silício, o Brasil agora pode saltar etapas.

Ao contrário das células solares de silício, as células solares orgânicas são feitos com plásticos, o que as torna leves, flexíveis e transparentes.

Assim, em vez dos painéis solares rígidos e retangulares, as películas fotovoltaicas podem ser aplicadas no revestimento de edifícios e casas, fachadas, janelas, aparelhos eletrônicos, como celulares, e até mesmo em veículos.

Além de outras aplicações inovadoras, essas características permitem uma redução significativa nos custos de instalação, responsáveis por até 70% do custo total dos sistemas fotovoltaicos tradicionais.

A produção das células fotovoltaicas orgânicas (OPV) será feita pelo CSEM Brasil, resultado da associação entre a gestora de capitais brasileira, FIR Capital, e do Centre Suisse dÉlectronique e Microtechnique, CSEM S.A.

A fábrica, que já recebeu investimentos de R$20 milhões, e receberá outro tanto até 2014, está localizada na Cidade da Ciência e do Conhecimento, em Belo Horizonte (MG).

Impressão em rolos

Tanto o processo de fabricação - impressão em rolos, ou roll to roll -, quanto os materiais empregados nas células solares orgânicas, representam uma notável redução de impacto ambiental quando comparados ao das células fotovoltaicas de silício.

A energia utilizada em sua produção é aproximadamente 20 vezes menor do que a energia empregada na produção dos painéis de silício, sendo considerada uma opção ainda mais verde para o reaproveitamento da energia solar.

Embora tenham uma eficiência energética menor em comparação com as células de silício, sua flexibilidade e seu baixo custo podem ser um impulso importante para a adoção da energia solar em larga escala. [Imagem: CSEM].

Embora tenham uma eficiência energética menor em comparação com as células de silício, sua flexibilidade e seu baixo custo podem ser um impulso importante para a adoção da energia solar em larga escala.

"Temos a vantagem competitiva de estar no Brasil, com muito sol e uma matriz energética complementar que ainda não cobre 100% da população. Além disso, estamos confiantes com as nossas parcerias globais e com o time de excelência montado com doutores e profissionais que são líderes em suas áreas de atuação," afirma o Dr. James Buntaine, presidente da CSEM Brasil.

O Dr. Buntaine é pioneiro na indústria de eletrônica orgânica impressa, OLEDS (LEDs orgânicos) e células solares de plástico.

"O desenvolvimento e produção dessas células no Brasil representa um marco importante para criação no Brasil de uma cadeia de valor para energia solar competitiva em escala global, reunindo formação de pessoal, tecnologia de próxima geração e matérias-primas locais", declara Tiago Alves, membro da diretoria da empresa.

O Centro de Inovações CSEM Brasil e as atividades desenvolvidas por suas divisões de "Eletrônica Orgânica e Impressa" e de "Cerâmica LTCC e Micro Sistemas" contam com o apoio da Fapemig, BNDES e FINEP.

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Brasil prepara-se para dominar cadeia produtiva dos superímãs

Materiais Avançados

Com informações do IPT - 01/08/2013

O objetivo é produzir o neodímio metálico, usado na fabricação dos superímãs. [Imagem: Wikipedia]

O Brasil está prestes não apenas a avançar na exploração das terras raras, como também poderá fabricar o neodímio metálico, matéria-prima para superímãs usados em turbinas eólicas e discos rígidos de computador.

A fabricação está sendo viabilizada por um acordo entre o Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), de São Paulo, e a Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração (CBMM), mineradora que explora nióbio em Araxá (MG).

A empresa detém também direitos de exploração de uma jazida de monazita, mineral que contém os 17 elementos químicos conhecidos como terras-raras.

O acordo visa desenvolver uma das etapas da cadeia produtiva para viabilizar a produção dos superímãs, feitos de neodímio - o neodímio é um dos elementos da família das terras raras.

Recentemente o presidente da CBMM, Tadeu Carneiro, em reunião sobre terras-raras realizada no Senado Federal, anunciou que a empresa encontra-se em estágio avançado de desenvolvimento do processamento do minério.

Concentração e separação

A CBMM já conta com uma planta-piloto para a concentração das terras-raras e está em estágio avançado no processo de separação dos diversos óxidos, a partir dos quais os elementos podem ser produzidos em sua forma metálica.

O processo de concentração do minério permite isolar a monazita, separando-a dos rejeitos.

A segunda etapa, de separação, permite processar a monazita para obter o elemento químico que interessa para a produção dos superímãs, que é o óxido de neodímio.

O grande desafio do projeto brasileiro é a redução do óxido de neodímio em neodímio metálico, o que permitirá a fabricação dos ímãs de terras-raras. [Imagem: IPT]

Caberá ao IPT desenvolver a fase seguinte, que visa a redução do óxido de neodímio em neodímio metálico.

Trata-se de um processo importante, que permitirá a fabricação posterior dos ímãs de terras-raras.

Como este salto tecnológico demanda o envolvimento de várias competências, o consórcio contará ainda com a participação de pesquisadores da Fundação Certi e da Universidade Federal de Santa Catarina.

O objetivo de médio prazo é construir uma planta-piloto para testar a fabricação dos superímãs de terras-raras.

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Brasil desenvolverá sistemas de posicionamento e navegação para satélites

Plantão

Com informações do INPE - 30/07/2013

Ministro Marco Antonio Raupp participa da inauguração do Laboratório de Sistemas Inerciais para Aplicação Aeroespacial.[Imagem: IAE]

Foi inaugurado em São José dos Campos (SP), o LABSIA - Laboratório de Sistemas Inerciais para Aplicação Aeroespacial.

O objetivo do laboratório é realizar testes de qualificação de sistemas de controle de atitude para satélites estabilizados em três eixos, com desempenho compatível com aqueles exigidos por satélites de observação da Terra de alta resolução espacial.

Considerado fundamental para autonomia tecnológica brasileira, o desenvolvimento de sistemas de controle de atitude e órbita é resultado da parceria entre o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e o Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE).

Para testar os equipamentos em três eixos, o laboratório conta com um colchão de ar, montado sob um teto retrátil, para simular como o satélite se comportará no espaço.

Isso permitirá a avaliação dos sensores de estrelas muito distantes, que são utilizadas como referenciais para o posicionamento dos satélites em órbita.

O laboratório reúne computadores para simulação, placas de aquisição e geração de sinais, interfaces de comunicação padronizadas e compatíveis com satélites, sistemas para operação em tempo real, computador de emulação do computador de bordo, além de toda a infraestrutura necessária para configurar e operar o sistema.

Essa estrutura vai "permitir a incorporação do sensor de estrelas na malha de simulação física com estímulo real nos testes a serem realizados em período noturno. Assim, o LABSIA proverá o Brasil com a infraestrutura e os meios necessários para o desenvolvimento e testes de sistemas de controle de atitude e órbita", explicou Valdemir Carrara, engenheiro do INPE.

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