sexta-feira, 30 de abril de 2010

Motor diesel flex adapta-se ao biodiesel para eliminar poluentes

O interesse pelo biodiesel é mundial, qualquer que seja a biomassa utilizada em sua produção.

Contudo, ao contrário do diesel normal, o biodiesel contém oxigênio. Ao reagir com o nitrogênio, o oxigênio se transforma no principal responsável pela maior poluição causada pelos motores a óleo quando eles são alimentados com o biodiesel.

Da mesma forma que a gasolina recebe uma mistura de álcool antes de chegar às bombas, o diesel recebe uma determinada proporção de biodiesel. Isso reduz bastante as emissões de particulados, a conhecida e desagradável fumaça dos motores diesel.

Entretanto, quando alimentados com uma parcela de biodiesel, mesmo os mais modernos motores eletrônicos passam a emitir até 40% a mais de óxidos de nitrogênio, e o consumo de combustível se eleva em até 20%.

Recirculação dos gases de escape

Recentemente, engenheiros alemães construíram um motor diesel tão limpo que é difícil medir suas emissões. Para isso eles usaram um novo sistema de alta compressão.

Os pesquisadores da Universidade Purdue, nos Estados Unidos, utilizaram uma abordagem diferente, mais parecida com os sistemas de controle dos motores flex brasileiros.

Um fator chave no desenvolvimento é uma inovação recente chamada de recirculação dos gases de escape, que redireciona os gases queimados de volta para os cilindros do motor, reduzindo as emissões de poluentes.

Os pesquisadores descobriram que as emissões de óxidos de nitrogênio aumentam muito nos motores equipados com esta tecnologia de recirculação dos gases de escape em comparação com os motores mais antigos. Entretanto, os motores mais recentes ainda emitem menos óxidos de nitrogênio do que os motores mais antigos.

Motor diesel flex

Os pesquisadores desenvolveram uma nova técnica de controle de circuito fechado que utiliza modelos computadorizados para ajustar automaticamente as configurações do motor com base no feedback de sensores.

Como nos motores flex tradicionais, algoritmos de software usam dados dos sensores para determinar a mistura de combustível que está sendo queimada a cada instante.

Se o combustível for alterado, o sistema identifica o novo combustível e faz ajustes críticos na temporização da injeção de combustível, na relação ar-combustível e quanto dos gases de escape devem ser redirecionados para dentro dos cilindros.

"Você precisa ser capaz de estimar qual é a relação de mistura e assim saber o que está entrando no motor", explica o engenheiro Gregory Shaver. "Será 20 por cento de biodiesel misturado com 80 por cento de diesel comum? Então nós podemos fazer algo para reduzir os óxidos de nitrogênio para níveis compatíveis com o combustível convencional, que não têm oxigênio."

Conversão para motor flex

A maioria dos SUV e caminhões atuais já estão equipados com sensores de oxigênio em seus sistemas de escapamento e módulos sofisticados de controle eletrônico, o que faz os engenheiros afirmarem que sua técnica pode ser utilizada até mesmo nos veículos já em circulação, cujos motores poderiam ser convertidos para flex.

"A técnica só adiciona uma ou duas lições de inteligência extra para o módulo de controle eletrônico do motor", afirma Shaver.

Os testes foram feitos em um motor Cummins 6,7 litros de seis cilindros, que atualmente equipa as picapes Dodge Ram. O combustível utilizado era formado por uma mistura de diesel e biodiesel feito de soja.

Água e moléculas orgânicas são encontradas em asteroide

Vida em asteroides? Ainda longe disso, mas esses pequenos corpos celestes que gravitam em torno do Sol não são tão áridos como se imaginava. Evidência de água e de compostos orgânicos acabam de ser detectados na superfície de um deles.

A descoberta foi publicada na revista Nature em dois artigos, um deles com participação brasileira.

Blocos básicos da vida

As indicações da existência dos blocos básicos da vida foram localizadas no asteroide 24 Themis.

Com cerca de 200 quilômetros de diâmetro, o 24 Themis é um dos maiores pedregulhos espaciais do Cinturão de Asteroides, entre os planetas de Marte e Júpiter.

Ao medir o espectro de luz infravermelha refletida pelo objeto, os pesquisadores verificaram que os sinais eram consistentes com água congelada. Segundo eles, todo o asteroide está coberto por um filme fino de gelo.

Os cientistas também detectaram material orgânico, o que fortalece a teoria de que asteroides podem ter sido os responsáveis por trazer água e compostos orgânicos à Terra. Esses elementos já haviam sido encontrados em meteoritos e mesmo em cometas.

"Os compostos orgânicos que detectamos aparentam ser cadeias extensas e complexas de moléculas. Ao caírem sobre a Terra estéril em meteoritos, essas moléculas podem ter servido como um grande pontapé inicial no desenvolvimento da vida no planeta", disse Josh Emery, da Universidade do Tennessee, autor de um dos artigos.

Diferença entre cometas e asteroides

O outro artigo tem participação de Thais Mothé Diniz, do Observatório de Valongo da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), especialista na caracterização de pequenos corpos do Sistema Solar.

"Não é possível saber com certeza qual é a espessura do gelo", afirma Thais. "Mas ela deve ter entre alguns centímetros e uns poucos metros".

A descoberta lança uma nuvem de dúvidas sobre a distinção que os astrônomos fazem entre cometas e asteroides.

A presença de água em corpos celestes sempre esteve associada a cometas e, acreditavam os cientistas até hoje, os asteroides poderiam ter tido água no início da sua formação, mas deveriam tê-la perdido há bilhões de anos.

Origem da água na Terra

Emery destaca que encontrar gelo no 24 Themis é uma surpresa porque a superfície do asteroide não é fria o suficiente para que o gelo possa permanecer ali por muito tempo. "Isso implica que gelo é abundante no interior desse asteroide e talvez em muitos outros. O gelo em asteroides pode ser a resposta para o enigma de onde veio a água da Terra", disse.

Uma corrente de pensamento afirma que a Terra deve ter-se formado a uma temperatura alta demais para acomodar água em seus primeiros tempos e esta deve ter vindo de fora, em algum momento.

Cometas podem carregar muita água e o impacto de um em nosso planeta pode ter trazido uma boa quantidade mas não toda ela, obviamente. E o tipo de átomos conhecidos na água da Terra não corresponde ao encontrado nos cometas.

"Encontrar gelo em Themis abre a possibilidade de que água possa ter vindo de asteroides assim como de cometas. Isso em tese permite a chegada de mais água e mais possibilidades de combinações de átomos", disse Andy Ribkin, da universidade americana de Johns Hopkins.

Os cientistas ressaltam que, como o 24 Themis é parte de uma "família" de asteroides formada a partir de um grande impacto e da consequente fragmentação de um corpo muito maior, há muito tempo, a descoberta implica que o objeto original também tinha gelo, o que tem grandes implicações para o estudo da origem do Sistema Solar.

Gelo pré-histórico

Asteroides não emitem sua própria luz. Por isso, as duas equipes tiveram que usar um telescópio de infravermelho. Com a ajuda do telescópio da NASA instalado em Mauna Kea, no Havaí, eles estudaram a luz do Sol refletida pela superfície do 24 Themis em comprimentos de onda do infravermelho situados entre 2 e 4 micrômetros.

As análises da espectrometria das duas equipes chegaram basicamente à mesma conclusão: o asteroide deve ser revestido por uma delgada capa de gelo, misturada com moléculas orgânicas.

"24 Themis mantém essa capa de gelo provavelmente desde que a Terra se formou, há cerca de 4,5 bilhões de anos", diz Thais, que é especialista em asteroides.

Gelo subterrâneo

Os pesquisadores iniciaram o estudo porque fragmentos de rocha do asteroide pareciam como a cauda de cometas quando vistos por meio de telescópios e a descoberta sugeria que este poderia conter quantidades significativas de gelo.

Mas gelo na superfície seria improvável já que, sob a luz solar sem pressão atmosférica, o gelo evaporaria rapidamente. A temperatura média de 24 Themis é de cerca de 200 K (-73°C). A água congelada num corpo celeste situado a essa distância do Sol simplesmente sublima depois de algum tempo - vira vapor sem passar pela fase líquida.

Isso indiciaria que o gelo da superfície está sendo constantemente reposto. Emery e Andrew Rivkin, da Universidade Johns Hopkins, sugerem que o gelo evaporado é constantemente substituído por um processo por meio do qual o gelo contido no interior do asteroide "sobe" aos poucos, à medida que o vapor escapa da superfície.

Segundo eles, a duração do gelo na superfície do asteroide deve variar de milhares a milhões de anos, dependendo da posição do objeto.

Cientistas criam pele humana artificial totalmente funcional

Cientistas da Universidade de Granada, na Espanha, conseguiram criar pele humana artificial a partir de um material de origem biológica chamado fibrina-agarose.

A pele artificial, criada por uma técnica que os cientistas chamam de engenharia de tecidos, foi implantada em ratos e apresentou excelente maturação e desenvolvimento, recuperando funcionalidades da pele natural.

Dermatologia e animais de laboratório

Esta descoberta pioneira irá permitir a utilização clínica da pele humana em pacientes, além de seu uso em pesquisas de laboratório que hoje são feitas utilizando animais.

Além disso, destacam os cientistas, a descoberta poderá ser útil no desenvolvimento de novas estratégias de tratamento de patologias dermatológicas.

Pele artificial

Inicialmente, os pesquisadores selecionaram as células que seriam empregadas na geração da pele artificial.

A seguir, eles analisaram a evolução da cultura in-vitro e, finalmente, fizeram um controle de qualidade dos tecidos enxertados em ratos sem pelos.

Embora o processo possa parecer simples, ele exigiu o desenvolvimento de várias técnicas de microscopia imunofluorescente.

Estas técnicas permitiram aos pesquisadores avaliar fatores como a proliferação celular, a presença de marcadores de diferenciação morfológica, a expressão das citoqueratina, filagrina e involucrina, a angiogênese e o desenvolvimento da pele artificial no organismo receptor.

Amostras de pele humana

As células de pele humana necessárias para o início do desenvolvimento foram obtidas a partir de biópsias feitas em pacientes do hospital ligado à Universidade. Todos os pacientes deram consentimento para participar do estudo.

Os cientistas usaram a fibrina retirada das células saudáveis dos tecidos dos doadores. A seguir eles adicionaram ácido tranexâmico - para evitar a fibrinólise - e cloreto de cálcio para precipitar a coagulação da fibrina, e 0,1% de agarose.

Depois de cultivada, a pele artificial foi enxertada sobre o dorso de camundongos sem pelos, para permitir a observação de sua evolução in vivo.

Esse acompanhamento foi feito usando diversas técnicas de microscopia, o que permitiu a verificação do desenvolvimento do tecido artificial em nível celular, assim como sua integração com os tecidos naturais dos animais.

Pele artificial funcional

A pele criada em laboratório apresentou boas taxas de biocompatibilidade com o receptor e nenhum sinal de rejeição, degenerescência ou infecção.

Além disso, a pele dos animais utilizados no estudo começou a apresentar granulação após seis dias da implantação. Nos vinte dias seguintes a cicatrização foi total.

Este é o primeiro experimento a criar pele humana artificial com uma derme feita com o biomaterial fibrina-agarose. Outros substitutos artificiais da pele já foram criados com outros biomateriais, como colágeno, fibrina, ácido poliglicólico, quitosana e outros.

O novo biocomposto "acrescentou resistência, firmeza e elasticidade à pele", afirmou José María Jiménez Rodríguez, coordenador da pesquisa. "Definitivamente, nós criamos uma pele artificial mais estável, com funcionalidade semelhante à da pele humana normal."

Genoma de rã é um salto na pesquisa de doenças humanas

O primeiro sequenciamento do genoma de um anfíbio é o destaque da edição desta sexta-feira (30/4) da revista Science. O grupo internacional de cientistas responsável pelo trabalho publicou o resultado do sequenciamento do genoma de uma rã encontrada na África, a Xenopus tropicalis.

O anuro em questão, segundo os pesquisadores responsáveis pelo sequenciamento, é um importante modelo para o desenvolvimento dos vertebrados.

Genes ancestrais

A sequência apresentada contém mais de 20 mil genes codificadores de proteínas, incluindo genes semelhantes de pelo menos 1,7 mil causadores de doenças em humanos.

"Até o momento, foram sequenciados diversos animais com pelos, mas poucos outros vertebrados. Ter um catálogo completo dos genes de Xenopus, ao lado dos genes de humanos, ratos, camundongos e galinhas, nos ajudará a remontar o conjunto dos genes ancestrais dos vertebrados", disse Richard Harland, professor da Universidade da Califórnia em Berkeley e um dos autores da pesquisa.

Disruptores hormonais

"O genoma da Xenopus abre a possibilidade de estudar os efeitos dos disruptores endócrinos nos níveis molecular e genômico", disse Uffe Hellsten, do Joint Genome Institute em Walnut Creek, primeiro autor do artigo.

Disruptores endócrinos são substâncias químicas - a maior parte derivada da poluição - que imitam os hormônios dos anuros. Sua presença em corpos d'água pode, de acordo com os cientistas, ser parcialmente responsável pelo declínio das populações de sapos, rãs e pererecas em todo o mundo.

"Esperamos que o conhecimento dos efeitos desses disruptores hormonais possa ajudar a preservar a diversidade dos anuros. Como esses produtos químicos também afetam o homem, esse conhecimento poderá ter um efeito positivo na saúde humana", disse Hellsten.

Testes de gravidez

Xenopus, que significa "pé estranho", é um gênero de mais de 20 espécies de anuros nativas da África subsaariana. Quando os biólogos descobriram que tais anfíbios eram sensíveis à gonadotrofina coriônica humana (HCG), eles passaram a ser usados em testes de gravidez a partir da década de 1940.

Ao injetar urina de uma mulher em um exemplar de Xenopus, caso ela esteja grávida a rã ovulará e produzirá ovos em menos de 10 horas. Posteriormente, os cientistas verificaram também o importante valor desses pequenos anfíbios - que cabem na palma da mão - no próprio estudo do desenvolvimento embrionário.

Genoma completo

Quando o Joint Genome Institute decidiu sequenciar o genoma de um anuro, a comunidade internacional recomendou o X. tropicalis, e não o muito mais conhecido X. larvis, porque o genoma do primeiro tem a metade do tamanho do segundo e seu sequenciamento seria mais rápido e com menor custo.

Um esboço do genoma do X. tropicalis já estava disponível à comunidade científica, mas o novo artigo é a primeira análise do genoma completo.

Humanos, galinhas e sapos

De acordo com os autores do estudo, a comparação de regiões em torno de genes específicos do anfíbio com o do homem e da galinha mostrou que eles são muito semelhantes, o que indica um alto nível de conservação da organização ou da estrutura dos cromossomos.

"Quando olhamos para alguns segmentos do genoma da Xenopus, estamos literalmente observando estruturas com 360 milhões de anos e que foram partes do genoma do último ancestral comum de todas as aves, anfíbios, dinossauros e mamíferos que passaram pela Terra", disse Hellsten.

Teles terão de informar velocidade de banda larga em propaganda

A Justiça Federal de São Paulo determinou, por meio de liminar, que as empresas de telefonia fixa devem indicar em todas as ofertas publicitárias de serviços de banda larga que a velocidade anunciada é a "velocidade nominal máxima" e que pode sofrer variações devido a fatores externos. As empresas terão 30 dias para se adequar à exigência, de acordo com o texto da liminar expedida pela 6ª Vara Federal de São Paulo. Elas também deverão realizar mudanças no texto de seus sites, mas, neste caso, o prazo para as alterações é dez dias.

Quem descumprir a determinação pagará multa diária de 5 mil reais, informa o texto. Além disso, as teles deverão isentar de cobrança de multa contratual os consumidores que rescindirem contratos em função da lentidão do serviço, mesmo que eles estejam no período de fidelidade. A multa, neste caso, é de 5 mil reais por usuário. O documento estabelece ainda que as operadoras deverão usar o mesmo tamanho e tipo de fonte para a expressão "velocidade nominal máxima" e para a oferta veiculada. Cabe recurso à decisão, que começa a valer em 9/05, no caso de conteúdo em sites, e 29/5, para outras peças publicitárias. A liminar é aplicável à Oi, Telefônica e NET.

A Justiça Federal de São Paulo tomou a medida após apreciar recurso do Instituto Brasileiro de Defesa do Consumidor (Idec) para aprimorar uma liminar concedida em favor do Instituto em março. A liminar foi dada em caráter emergencial, enquanto se julga a ação civil pública movida pelo Instituto contra a Agência Nacional de Telecomunicações (Anatel) e as empresas NET, Oi e Telefônica. A novidade é que agora a Justiça obriga que a informação seja "fixada de modo claro e facilmente perceptível pelo consumidor, com a utilização da letra com fonte no mesmo tamanho que a oferta veiculada". Além disso, nas peças publicitárias televisivas "a advertência deve permanecer legível durante todo o tempo em que a publicidade é veiculada", e nas radiofônicas "deve ser transmitida ao final da veiculação da publicidade".

Fonte: IDG Now!

Microsoft investiga falha no SharePoint 2007 que pode expor dados de usuários

A Microsoft está tentando corrigir um bug em seu pacote SharePoint 2007 depois que uma companhia suíça lançou um código que poderia ser utilizado em ataques.

O código "prova-de-conceit" foi lançado na quarta-feira (28/4), duas semanas depois que a consultoria de segurança High-Tech Bridge afirmou ter informado a questão para a Microsoft, no dia 12/4.

A Microsoft não entrou em detalhes sobre a falha, mas especialistas de segurança estão preocupados: crackers poderiam explorar a vulnerabilidade para roubar informações corporativas delicadas utilizadas por clientes do SharePoint, que constroem portais da web e colaboram em projetos internos com o software.

A High-Tec Bridge descobriu algo que é conhecido como uma falha de script cross-site no SharePoint. Se o cracker conseguir que o usuário do software clique em um link, o bug permite a ele controlar a conta do usuário.

“Com pouco conhecimento você pode enviar um link para um usuário do SharePoint, e se você conseguir fazer um script cross-site, será possível extrair quaisquer dados que a conta tenha acesso”, afirmou o chefe de tecnologias da consultoria de segurança WhiteHat Security, Jeremiah Grossman.

“Uma exploração com sucesso dessa vulnerabilidade pode resultar em comprometimento da aplicação, roubo de credenciais de autenticação baseadas em cookies, divulgação ou modificação de dados sensíveis”, afirmou a empresa.

A Microsoft reproduziu a falha em seus sistemas internos e está trabalhando em um alerta de segurança que incluirá mais informações sobre o problema e o que os clientes podem fazer para tornar seus sistemas seguros, afirmou o administrador de segurança da companhia, Jerry Bryant.

Fonte: IDG Now!

Google conserta mais três brechas do navegador Chrome

A Google consertou três vulnerabilidades da versão Windows do seu navegador Chrome esta semana, numa atualização que já é a segunda do mês de abril.

A atualização Chrome 4.1.249.1064, liberada na terça-feira (27/4), corrige três falhas consideradas "altas" (high), a segunda classificação mais severa no ranking de quatro níveis usado pelo Google.

Como de costume, a Google não revelou detalhes técnicos das vulnerabilidades. Essa tática é usada pela empresa para evitar que hackers tenham acesso à informação antes que a maioria dos usuários atualize seus navegadores.

Duas das falhas foram descobertas por pesquisadores independentes. Os avisos renderam e eles bônus em dinheiro, como parte do programa de caça a bugs lançado em janeiro.

A maioria das falhas rendem 500 dólares a seus descobridores, mas o pesquisador Jordi Chancel recebeu mil dólares pela vulnerabilidade encontrada numa biblioteca usada para interpretar endereços URL.

A Google corrigiu o canal "estável" do Windows - um termo que a empresa usa no lugar de "final" -, mas deixou descobertas as versões de Mac e Linux, já que elas não saíram dos canais "beta".

A atualização foi a segunda do Chrome em duas semanas. Em 20 de abril, a Google corrigiu sete vulnerabilidades, quatro delas marcadas como "altas" e três como "médias". A maioria das falhas foi encontrada pela própria equipe de engenharia de segurança da empresa. Mesmo assim, ela pagou 500 dólares a dois pesquisadores externos, por avisarem sobre bugs.

Fonte: IDG Now!

quinta-feira, 29 de abril de 2010

IBM cria o menor mapa 3D do mundo

Um grupo de cientistas da IBM criou um mapa-múndi 3D tão pequeno quanto um grão de sal. Um outro mapa 3D de uma montanha dos Alpes é tão pequeno que 1.000 deles juntos caberiam em um único grão de sal.

O feito foi possível graças a uma nova técnica que utiliza uma ponta de silício 100.000 vezes mais fina do que a ponta afiada de um lápis.

Esta ponta é usada para criar padrões e estruturas com dimensões de até 15 nanômetros. Embora isso já fosse possível com outros equipamentos, a nova técnica é mais rápida e mais simples - e por decorrência, muito mais barata.

Esta nova forma de criar estruturas nanométricas vai ajudar o desenvolvimento de objetos em nanoescala úteis em áreas como os MEMS, as nanomáquinas, a optoeletrônica, além de acelerar as pesquisas para o uso da nanotecnologia na medicina e na biotecnologia.

Menor mapa 3D do mundo

Para demonstrar as capacidades inovadoras da técnica, os cientistas criaram uma série de mapas planos e tridimensionais, usando diferentes materiais.

O primeiro é um mapa 3D completo do mundo, medindo apenas 22 micrômetros de largura por 11 micrômetros de altura, esculpido em polímero - o tamanho é equivalente ao tamanho de um grão de sal.

No relevo, cada 1.000 metros de altitude correspondem a cerca de 8 nanômetros. O mapa é formado por 500.000 "pixels", cada um medindo 20 nanômetros quadrados, menos da metade do tamanho dos transistores dos processadores mais modernos.

O mapa tridimensional inteiro foi construído em apenas 2 minutos e 23 segundos, um "instantâneo" em comparação com as técnicas de manipulação disponíveis até agora.

O segundo mapa é uma réplica 3D do Matterhorn, uma famosa montanha dos Alpes suíços, com 4.478 metros de altitude. Criado em vidro molecular, o nanomapa representa uma escala de 1:5 bilhões.

A ciência por trás da técnica

O componente central da nova técnica, desenvolvida no laboratório da IBM em Zurique, na Suíça, é uma pequena ponta de silício muito afiada, com 500 nanômetros de comprimento e apenas alguns nanômetros na sua extremidade.

A ponta, semelhante às utilizadas em microscópios de força atômica, é acoplada a uma viga flexível que varre de forma controlada a superfície do substrato com a precisão de um nanômetro - um milionésimo de milímetro.

Aplicando calor e força, a ponta nanométrica consegue remover material de um substrato com base em padrões predefinidos, funcionando assim como uma fresa em nanoescala, controlada por computador e com precisão extremamente alta.

Da mesma forma que as fresas tradicionais, pode-se retirar mais material modulando a força aplicada na ferramenta, resultando em estruturas 3D com precisão nanométrica. Para criar a réplica 3D do Matterhorn, por exemplo, 120 camadas de material foram removidas sucessivamente do substrato de vidro molecular.

"Os avanços em nanotecnologia estão intimamente ligados à existência de métodos e ferramentas de alta qualidade para a produção de padrões e objetos em nanoescala sobre diferentes superfícies," explica o Dr. Armin Knoll. "Com sua larga funcionalidade e capacidade única de modelação 3D, esta técnica de padronização baseada em uma nanoponta é uma poderosa ferramenta para a criação de estruturas muito pequenas."

Criado material com índice negativo de refração para a luz visível

Um grupo de cientistas liderado por pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), nos Estados Unidos, construiu o primeiro metamaterial que apresenta índice negativo de refração para a luz visível.

Um metamaterial é um material óptico artificial, tridimensional, formado por pequenas estruturas menores do que o comprimento de onda da luz, o que lhe dá propriedades e comportamentos que não são encontrados em materiais naturais.

Índice negativo de refração

Um índice negativo de refração significa que, ao incidir sobre o metamaterial, a luz se curva para o lado "errado" em relação ao que acontece nos materiais naturais. Este é o fenômeno que está por trás dos mantos de invisibilidade e que possui uma grande gama de possíveis aplicações tecnológicas.

Este novo tipo de metamaterial com índice negativo de refração (NIM: negative-index metamaterial) é mais simples do que os já construídos até agora e que operam em outros comprimentos de onda.

Além de necessitar de uma única camada funcional, o metamaterial 3D é também mais versátil, na medida que consegue lidar com qualquer polarização e funciona mesmo que o ângulo de incidência da luz varie largamente.

Material canhoto

O novo material artificial opera na parte azul do espectro visível, tornando-se "o primeiro metamaterial de índice negativo a operar nas frequências visíveis", garante Stanley Burgos, responsável pela construção do novo "material canhoto".

"A fonte da resposta 'canhota' do nosso material é fundamentalmente diferente dos designs dos metamateriais negativos anteriores," explica Harry Atwater, coordenador do estudo.

Até agora, os cientistas vinham usando várias camadas de elementos de ressonância para refratar a luz de maneira invertida.

Mas a nova versão é composta de uma única camada de prata permeada por elementos fundamentais que são "guias de ondas plasmônicas acoplados".

Guias de ondas plasmônicas

Plasmons de superfície são ondas de luz acopladas a ondas de elétrons, que surgem na interface entre um metal e um dielétrico, um material não-condutor, como o ar.

Guias de ondas plasmônicas são estruturas que conseguem dirigir essas ondas acopladas ao longo de um material.

Além de ser mais fácil de fabricar, o novo metamaterial pode ter seu índice negativo de resposta ajustado por meio da alteração dos materiais usados na sua fabricação ou da geometria dos guias de onda.

Isto permite que ele seja fabricado para apresentar o índice de refração negativo para vários comprimentos de onda da luz (cores), para qualquer ângulo de incidência e para luz de qualquer polarização.

"É possível desenvolver um material com um índice de refração quase isotópico, ajustado para operar nas frequências visíveis," diz o pesquisador.

Essa versatilidade é importante para que o metamaterial deixe de ser uma curiosidade científica e gere aplicações práticas.

Superlentes e células solares

Para Atwater, um metamaterial com índice negativo de refração na faixa visível terá usos não apenas nos dispositivos de invisibilidade, mas também nas chamadas superlentes, que permitem a geração de imagens além do limite de difração, e na melhoria da capacidade das células solares em captar os fótons.

E ele é particularmente adequado para uso nas células solares. "Pelo fato de nosso design ser ajustável, nós podemos potencialmente ajustar seu índice de resposta para casar melhor com o espectro solar, permitindo o desenvolvimento de metamateriais com grande largura de banda e grandes ângulos de incidência que poderão aumentar a captação de luz nas células solares," explica Atwater.

"E o fato de que o metamaterial tem uma característica de grande angular é importante porque isso significa que ele pode captar a luz que vem de vários ângulos. No caso das células solares, isso significa mais luz captada e menos luz refletida e desperdiçada," conclui ele.

Iluminação com LEDs produz vegetais mais saudáveis

Cientistas da Lituânia descobriram que uma iluminação à base de LEDs, aplicado durante apenas três dias, é capaz de melhorar a qualidade nutricional de verduras e legumes, principalmente dos vegetais verdes folhosos.

A tecnologia com tratamento dos vegetais com luz poderá ser aplicada em estufas para reforçar os nutrientes dos vegetais no período pré-colheita.

Nitratos e nutrientes

O experimento foi feito em plantações de alface, orégano e cebolinha. Os vegetais foram cultivados em estufa, sob luz ambiente, com um reforço de iluminação noturna com uma lâmpada de vapor de sódio.

Nos três dias anteriores à colheita, os vegetais receberam a iluminação noturna de um conjunto de diodos emissores de luz, os LEDs, lâmpadas de estado sólido de baixo consumo de energia, do mesmo tipo encontrado na maioria dos aparelhos eletrônicos.

O resultado foi uma redução no nível de nitratos nos vegetais que variou de 44 a 65%.

O maior nível de redução dos nitratos foi verificado nas plantações de alface cultivado por hidroponia. Depois de um tratamento de três dias sob a luz de LEDs vermelhos, os testes mostraram uma redução de 65% na concentração de nitratos.

Além de diminuir a concentração de nitratos danosos à saúde, o fluxo de fótons de alta densidade gerado pelos LEDs também elevou os níveis de nutrientes dos vegetais.

Plantas iluminadas com LEDs

Segundo Giedre Samuoliene, coordenador da pesquisa, a tecnologia é diferente da já difundida prática das lâmpadas de sódio de alta pressão.

Os iluminadores de estado sólido limitam a quantidade de calor radiante, já que os LEDs têm luz fria, permitindo uma maior intensidade na fotossíntese.

Além disso, a técnica exige apenas um tratamento curto, pouco antes da colheita, em vez de uma iluminação durante o ciclo completo da cultura.

O investimento inicial na aquisição dos iluminadores de LED pode ser caro, afirma Samuoliene, mas a técnica é economicamente viável porque o tratamento é aplicado durante apenas 10% do tempo da cultura, com um baixíssimo consumo de energia.

Há também a perspectiva das vantagens de um eventual sobre-preço pelo fornecimento de vegetais mais saudáveis.

Pimenta malagueta dá origem a nova geração de analgésicos

Pesquisas com a pimenta malagueta estão ajudando os cientistas a criar um novo tipo de analgésico que teria a vantagem de não provocar dependência no paciente.

Uma equipe da University of Texas, nos Estados Unidos, disse ter identificado, em pontos do organismo afetados pela dor, uma substância semelhante à capsaicina - que dá à pimenta malagueta seu efeito ardido.

Os especialistas dizem ter encontrado uma forma de bloquear a produção desta substância, o que seria útil em tratamentos para a dor crônica.

Capsaicina e ácido linoleico

A pimenta malagueta é rica em uma substância conhecida como capsaicina, que causa a dor ao ativar um receptor chamado potencial transiente do tipo vaniloide-1 (TRPV1, na sigla em inglês).

Em estudos com ratos, a equipe americana descobriu que quando o organismo é ferido, substâncias semelhantes à capsaicina são liberadas no local e ativam os receptores associados à sensação de dor.

Essas substâncias são ácidos graxos chamados metabólitos do ácido linoleico oxidado (Olams, na sigla em inglês).

O ácido linoleico está presente de forma abundante no organismo humano, mas as investigações da equipe revelaram a existência de uma nova família desse ácido, produzida pelo corpo e liberada quando há um ferimento.

Após identificar esse processo, os cientistas fizeram mais experimentos com ratos em laboratório para tentar encontrar formas de bloquear a ação da substância.

Medicamentos para a dor

Como resultado, a equipe desenvolveu dois novos tipos de analgésicos a partir dos compostos da pimenta malagueta. Um usa drogas que bloqueiam a formação dos Olams, outro é baseado em um anticorpo que os mantém inativos.

Os pesquisadores dizem que as novas drogas podem resultar em terapias e medicamentos para várias doenças inflamatórias, como a artrite, por exemplo, ou no alívio da dor associada ao câncer.

"Quase todo mundo vai vivenciar dor persistente em algum momento da vida", disse o pesquisador Kenneth Hargreaves, da Dental School da University of Texas, chefe da equipe.

"Nossa descoberta é empolgante porque oferece a médicos, dentistas e pacientes mais opções na prescrição de medicamentos para a dor".

Analgésico sem dependência

"Além disso, (os novos analgésicos) podem ajudar a evitar o problema do vício e da dependência de remédios para a dor, e terão o potencial de beneficiar milhões de pessoas que sofrem de dor crônica".

Segundo os pesquisadores, as drogas poderão, no futuro, ser administradas em forma líquida, em comprimido ou por injeção.

Os analgésicos derivados da pimenta malagueta têm o potencial de bloquear a dor na sua origem, diferentemente de analgésicos baseados em opiatos, que viajam para o cérebro e afetam o sistema nervoso central.

Aparelho permite enxergar gordura dentro do corpo

Um estudo realizado na Grã-Bretanha está fornecendo imagens inéditas para que os cientistas analisem com mais precisão os efeitos do excesso de gordura no organismo.

Graças a um aparelho especial de ressonância magnética, que permite realizar imagens do corpo inteiro de um paciente, o painel interdisciplinar que realiza a pesquisa pode visualizar com clareza o depósito de gordura em torno de órgãos vitais de pessoas acima do peso.

"Esse tipo de imagem mostra como a gordura se distribui pelo organismo, o que é fundamental para entender a relação entre a genética e os fatores ambientais na obesidade", explicou à BBC Jimmy Bell, chefe do grupo de imagem metabólica e molecular do Imperial College, em Londres.

Metodologia contra a obesidade

O estudo, iniciado há dez anos, pretende ajudar especialistas em obesidade a desenvolver uma metodologia para ajudar seus pacientes a lutar contra o problema.

"Combinando o conhecimento sobre a genética, a distribuição da gordura e o estilo de vida do paciente, o médico poderá sugerir menos mudanças de hábito e medidas mais eficazes para ele perder peso", disse Bell.

"Até agora a medição da quantidade de gordura no organismo era feita de maneira indireta, através de recursos como a bioimpedância ou o cálculo do Índice de Massa Corpórea (IMC)."

Gordura ao redor dos órgãos

O acúmulo de gordura em torno de órgãos como o coração, o fígado e os pulmões, por exemplo, pode levar a problemas cardíacos e respiratórios.

Mas o estudo sugere que a gordura instalada em outras partes do corpo, como abdômen, joelhos, pés, pescoço e bacia pode incentivar o surgimento de problemas como câncer, artrite, infertilidade, depressão, dificuldades de locomoção, dores de cabeça e varicose, entre outros.

Preço da ressonância magnética

Para Bell, no entanto, o desafio de se usar a ressonância magnética para acompanhar pacientes obesos está no preço do equipamento.

"É algo muito caro. Muitos hospitais públicos têm apenas um e uma fila enorme para usá-lo", disse. "Idealmente, para fazermos o acompanhamento necessário seria preciso pelo menos uma sessão de ressonância por ano."

"De qualquer maneira, a obesidade já é um grande consumidor dos recursos públicos de saúde na Grã-Bretanha e vai continuar sendo para várias seguradoras em todo o mundo", concluiu.

Cientistas descobrem subcódigo genético

Cientistas suíços descobriram um novo subcódigo de informação genômica. O estudo, publicado na revista científica Cell, permitiu a identificação de novos "ajustes" na sequência de DNA e o seu papel no controle da expressão do genoma.

Enquanto a sequência de DNA dita as regras para que as células produzam as proteínas necessárias à vida, esse subnível de informação genética, até agora desconhecido, dita o ritmo em que essas proteínas são produzidas.

A descoberta terá implicações importantes, dos conhecimentos básicos do funcionamento da vida até o desenvolvimento de novos medicamentos.

Genoma

Cada célula de um ser vivo contém uma cópia do seu genoma na forma de uma sequência de nucleotídeos desoxirribose - bem mais conhecida pela sigla DNA.

A célula é capaz de traduzir algumas das sequências codificantes em diferentes proteínas, que são necessárias para o crescimento do organismo, a reparação de alguns tecidos e para o fornecimento de energia para o funcionamento celular.

Para este trabalho de tradução DNA-proteína, a célula segue um processo de decodificação fornecido pelo "código genético", que diz qual proteína é feita a partir de uma determinada sequência.

Embora o código genético seja conhecido desde o início dos anos 1960, agora os pesquisadores suíços identificaram um novo subcódigo que determina o ritmo com que cada proteína deve ser produzida pela célula.

Segundo nível de informação genética

Este novo nível de informação genética tem várias implicações importantes. Primeiro, ele fornece novos insigths sobre como funciona o mecanismo de decodificação do DNA.

Em segundo lugar, e com um aspecto mais prático, ele possibilita a leitura de informações sobre as taxas de expressão dos genes diretamente das sequências genômicas.

"A célula deve responder muito rapidamente a lesões, de danos ao DNA até a presença de venenos fortes, como o arsênico. O novo subcódigo nos permite saber quais genes são ativados rapidamente após o surgimento dessas ameaças e quais são melhor expressas mais lentamente. Um dos benefícios deste estudo é que agora podemos obter essa informação através apenas da análise da sequência de codificação," afirma Gina Cannarozzi, coautora da pesquisa.

Até agora, essas informações só podiam ser obtidas por meio de abordagens experimentais caras, trabalhosas e demoradas, tais como os microarrays.

Ribossomos

Além disso, o novo subcódigo genético fornece insights sobre os processos celulares em nível molecular. Em cada célula viva, a tradução que permite a produção de proteínas ocorre em "fábricas" especializadas, os ribossomos.

A descoberta deste novo subcódigo, portanto, permitirá também que os cientistas obtenham mais informações sobre o funcionamento dos ribossomos.

Na verdade, todos os dados obtidos até agora indicam que essas fábricas celulares reciclam seus próprios componentes, os tRNAs, para otimizar a velocidade da síntese proteica.

Novos medicamentos

A descoberta de uma nova forma de regular a tradução DNA-proteína poderá eventualmente ser explorada para produzir agentes terapêuticos - leia-se, novos medicamentos - de forma mais eficiente.

Por exemplo, muitos agentes terapêuticos, tais como a insulina, são produzidos pela expressão de uma proteína em um hospedeiro, como as bactérias E. coli ou S. cerevisiae.

O novo subcódigo genético poderá agora ser usado para reescrever a informação, otimizando a quantidade de produto gerado por esses hospedeiros.

Creme dental sem flúor não protege contra cáries e não evita fluorose

A quantidade excessiva de flúor no organismo de crianças pode causar a fluorose dental. Para evitar essa alteração estética que forma manchas brancas nos dentes foram lançados no mercado, há alguns anos, os cremes dentais com baixa concentração de flúor.

Mas a alternativa pode não ter sido uma boa ideia: um novo estudo realizado por pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) indicou que os cremes dentais com baixa concentração de flúor não são eficientes contra as cáries como os dentifrícios convencionais.

Mas o pior é que eles também não conseguem evitar a fluorose.

Fluorose com cárie

O tema foi o foco da pesquisa de Regiane Cristina do Amaral, na Faculdade de Odontologia da Unicamp, em Piracicaba (SP), sob orientação de Jaime Aparecido Cury.

De acordo com Cury, para a realização do estudo, 14 voluntários utilizaram creme dental com concentrações de flúor de 500 ou 1.100 partes por milhão e usaram dispositivos palatinos de esmalte decíduo simulando diferentes níveis de consumo de açúcar: de duas a oito vezes por dia.

"Os resultados mostraram que, entre os voluntários que simulavam menor consumo de açúcar, o efeito dos dois tipos de cremes dentais era semelhante. Mas, conforme aumentava a exposição ao risco de cárie, o dentifrício de baixa concentração de flúor não era capaz de combater o efeito do açúcar e as cáries aumentavam linearmente. Além disso, para os dois tipos de cremes dentais o risco de ocorrência de fluorose dental permaneceu o mesmo", disse.

Uso do flúor

Segundo Cury, o uso do flúor tem sido considerado indispensável para o controle das cáries e muitos países aderiram à fluoretação das águas de abastecimento público nas últimas décadas.

Posteriormente, estudos começaram a relatar um declínio acentuado nos casos de cárie em países em que havia um uso abrangente de cremes dentais com flúor. No Brasil, em setembro de 1988, o creme dental que dominava mais de 50% do mercado passou a ser fluoretado.

"De um dia para o outro, no Brasil, o uso do flúor passou a ser praticamente universalizado, com a fluoretação da água e dos cremes dentais. Houve um declínio acentuado das cáries. Só que, a partir de então, foi observado que começou a haver um aumento da fluorose", disse.

Engolir o creme dental

A partir dessa constatação, na década de 1990 países como o Brasil e os Estados Unidos, que utilizam água fluoretada, começaram a discutir como diminuir o problema da fluorose dental. Foram lançados cremes dentais de baixa concentração de flúor, que diminuíam a quantidade do elemento químico em cerca de 50%.

Mas a fluorose, segundo Cury, não é decorrente do efeito tópico do flúor em contato com os dentes. Ela é causada pela presença sistêmica do flúor no organismo de crianças com dentes em formação.

O problema, portanto, não é a concentração do flúor no creme dental, mas a ingestão de grandes quantidades de flúor. Por isso, para diminuir o risco de fluorose, o estudo recomenda a utilização de pequenas quantidades dos cremes dentais convencionais.

"Como a criança, até determinada faixa etária, ainda não é capaz de cuspir com perfeição, acaba engolindo muita pasta. Essa quantidade de flúor ingerida se soma à que está na água e esse excesso leva ao único efeito colateral sistêmico do uso de flúor, que é a fluorose dental. A solução não é diminuir a concentração de flúor do creme dental, mas utilizá-lo em menor quantidade nos dentes da criança - algo da dimensão de um grão de arroz", disse.

Bactérias nos dentes

O estudo corroborou os dados de um estudo clínico realizado anteriormente, entre crianças com atividades de cárie, pelo grupo da FOP em São Luís (MA) e publicado na revista Caries Research.

"O creme de baixa concentração não conseguiu controlar as cáries. Já o creme convencional não apenas controlou o problema, como levou a uma reversão. Em um trabalho epidemiológico de campo como aquele, no entanto, não controlamos todas as variáveis. No novo estudo pudemos chegar aos mesmos resultados, mas sabendo que todas as crianças tinham a mesma quantidade de bactérias nos dentes - o que variava era apenas o consumo de açúcar e a concentração de flúor na pasta", explicou.

Manchas brancas nos dentes

O problema da fluorose, segundo Cury, tem caráter essencialmente estético. Os dentes são formados, na infância, a partir de uma matriz proteica, que gradualmente vai perdendo matéria orgânica e passando por mineralização.

"A ingestão do flúor pelo organismo durante a formação dos dentes inibe a degradação da matéria orgânica e o esmalte acaba sendo formado com mais proteínas do que o normal. Isso dá ao esmalte uma porosidade que absorve a luz e forma uma mancha branca difusa nos dentes. Há um efeito estético, mas não há um comprometimento sério do bem-estar da pessoa", disse.

A diminuição da quantidade de creme dental pode ser suficiente para evitar o surgimento dessas manchas brancas nos dentes, segundo Cury.

"Além disso, nem todo o flúor que é engolido é absorvido pelo organismo. Essa absorção varia de acordo com o que há no estômago. Uma criança que escova os dentes após tomar um café da manhã, por exemplo, pode absorver apenas 40% do flúor que for engolido", explicou.

Com a colaboração de Lívia Tenuta, Altair Cury e Cinthia Tabchoury - todos professores da FOP, o estudo gerou um artigo que será publicado na edição de agosto do European Journal Oral Sciences.

Recentemente, cientistas da USP (Universidade de São Paulo) criaram um creme dental com baixa concentração de flúor e pH mais ácido que mostrou bons resultados tanto no controle da cárie quanto no controle da fluorose.

terça-feira, 27 de abril de 2010

Como funcionava o 14 Bis


14 Bis
No auge da corrida pelos ares, na Paris do início do século 20, centenas de pessoas lotaram o Campo de Bagatelle para testemunhar mais uma tentativa de vôo de cientistas malucos em suas máquinas maravilhosas. O aventureiro da vez, no entanto, era o já conhecido aeronauta Alberto Santos-Dumont, brasileiro de Cabangu, Minas Gerais, que já havia inventado o dirigível e dado a volta na Torre Eifel com um balão de ar quente.

Sob os olhares incrédulos da multidão, Santos-Dumont pilotava o 14 Bis, um biplano feito de bambu, seda japonesa e juntas de alumínio. Voou por 7 segundos a 3 metros de altitude, e foi ovacionado por ter sido o primeiro a criar uma aeronave mais pesada que o ar que saía do chão por seus próprios meios.


Continue lendo clicando AQUI.

Criado um processador molecular que imita o cérebro humano

Uma equipe de pesquisadores do Japão e dos Estados Unidos anunciou a criação de um circuito capaz de evoluir e resolver problemas extremamente complexos de forma naturalmente paralela, de forma semelhante ao que acontece no cérebro humano.

Inserido nas pesquisas da chamada computação molecular, o feito inédito representa uma mudança de paradigma em relação à atual computação digital, baseada na solução sequencial de problemas.

Segundo os cientistas, o circuito molecular orgânico é a primeira demonstração prática já feita de um "circuito capaz de evoluir", inspirado no mesmo processo usado pelo cérebro humano.

Processamento neural

Os circuitos de processamento de dados dos computadores digitais são estáticos - uma vez construídos, eles serão capazes de fazer sempre as mesmas operações.

Nos nossos cérebros, ao contrário, os circuitos de processamento de informações - os neurônios e suas redes - evoluem continuamente para resolver problemas novos e mais complexos.

"Os computadores modernos são muito rápidos, capazes de executar trilhões de operações por segundo. Nossos neurônios, por outro lado, somente disparam cerca de mil vezes por segundo. Mas isso me permite ver você, reconhecê-lo, falar com você e ouvir alguém andando no corredor, tudo simultaneamente. Isso é uma tarefa impraticável mesmo para o mais rápido supercomputador," disse Ranjit Pati, um dos autores do trabalho.

Pati afirma que o computador molecular foi ideia do seu colega Anirban Bandyopadhyay, ambos atualmente pesquisadores da Universidade Tecnológica de Michigan. Seus colaboradores japoneses trabalham no Instituto Nacional de Ciências dos Materiais e no Instituto de Tecnologia da Informação do Japão.

Processamento paralelo

Apesar da aparente lentidão do cérebro humano em relação aos computadores - comparando a velocidade de chaveamento dos transistores (1013) e a velocidade de disparo dos neurônios (103) - os computadores atuais somente operam sequencialmente. Uma vez estabelecida uma rota ao longo do seu circuito, isto nunca irá mudar.

No nosso cérebro, ao contrário, os impulsos elétricos formam vastas redes dinâmicas, que evoluem constantemente, e que operam coletivamente. É por isto que é tão difícil transportar a forma de resolver problemas do cérebro humano para os computadores.

Da mesma forma, o "circuito evolutivo" deste novo processador molecular é massivamente paralelo, permitindo interconexões simultâneas de até 300 bits.

Processador molecular evolutivo

Para construir o seu processador orgânico evolucionário, os cientistas usaram a DDQ, uma molécula hexagonal feita de nitrogênio, oxigênio, cloro e carbono. As moléculas DDQ se estabeleceram por conta própria, em um processo chamado automontagem, formando duas camadas sobre um substrato de ouro.

As moléculas DDQ podem chavear entre quatro estados condutores - 0, 1, 2 e 3 - ao contrário dos sistemas binários dos computadores digitais, que estão limitados a 0s e 1s.

"A melhor parte é que aproximadamente 300 moléculas 'falam' umas com as outras de uma vez só durante o processamento das informações," explica Pati. "Nós realmente imitamos como os neurônios se comportam no cérebro."

Solução de problemas intratáveis

As cadeias de chaves moleculares, capazes de interagirem simultaneamente, poderão permitir a solução de problemas hoje intratáveis e para os quais não existem nem mesmo algoritmos que possam ser codificados para rodarem nos computadores atuais.

Isto está levando os cientistas a considerarem que essa nova arquitetura, se tornada prática, será capaz de produzir soluções para problemas como a previsão de calamidades naturais ou o surgimento de epidemias - exemplos de situações complexas demais para os computadores atuais.

Para demonstrar essa capacidade, os cientistas simularam dois fenômenos naturais utilizando apenas seu processador molecular: a difusão de calor e a evolução de células cancerosas. Eles também resolveram problemas de lógica clássica, incluindo os complicados diagramas de Voronoi.

Arquitetura paralela

Como é baseado em uma camada molecular orgânica, o novo processador biologicamente inspirado ainda é capaz de se autoconsertar se surgir algum defeito - da mesma forma que, quando um neurônio morre, outro neurônio assume sua função.

"Além de representar uma mudança conceitual do processamento serial com arquiteturas estáticas, nossa abordagem paralela e dinamicamente reconfigurável poderá fornecer meios de resolver problemas computacionais intratáveis por qualquer outro meio," dizem os pesquisadores em seu artigo.

Spin de um átomo é fotografado pela primeira vez

Um grupo internacional de cientistas conseguiu pela primeira vez fazer imagens diretas do spin de um átomo.

O spin é uma propriedade quântica fundamental das partículas elementares. Embora o termo seja usado em várias acepções, para efeitos experimentais o spin é entendido como se fosse um minúsculo ímã, apresentando uma orientação, que pode ser "para cima" ou "para baixo".

Os termos "para cima" ou "para baixo" são convenções usadas para representar a orientação do spin, mas o que importa é que ele pode ser usado para armazenar um bit de informação, assumindo um valor que pode ser 0 ou 1.

Spintrônica

Fazer um spin passar de 0 para 1 e vice-versa requer pouquíssima energia, muito menos do que o fluxo de elétrons usado nos computadores atuais.

Isso tem levado os cientistas a apostarem no advento da spintrônica, complementando ou mesmo substituindo a eletrônica atual, viabilizando a construção de computadores menores, mais rápidos e com consumo de energia muito menor.

Apesar dos progressos recentes na área, contudo, até hoje ninguém havia realmente visto um spin.

Fotos do spin

Para conseguir o feito, os cientistas das universidades de Ohio, nos Estados Unidos, e Hamburgo, na Alemanha, tiveram que construir um microscópio eletrônico sob medida para a tarefa.

O microscópio de varredura por tunelamento (STM: Scanning Tunneling Microscopy) recebeu uma ponta recoberta com ferro para conseguir manipular átomos de cobalto colocados sobre uma placa de manganês.

Ao reposicionar os átomos de cobalto sobre a superfície, eles alteraram a direção dos spins dos elétrons desses átomos.

Nas imagens registradas pelos cientistas, os átomos de cobalto aparecem como uma saliência única se a direção do spin estiver apontando "para cima", e como uma saliência dupla se ele estiver apontando "para baixo."

1 bit por átomo

O estudo sugere que é possível não apenas observar, mas também manipular diretamente o spin, uma descoberta que poderá ter impacto sobre o desenvolvimento futuro de sistemas de armazenamento magnético de maior capacidade e menores, de computadores quânticos e dos tão esperados dispositivos spintrônicos.

"Diferentes direções do spin podem representar diferentes estados para o armazenamento de dados," afirma Saw-Wai Hla, um dos autores do estudo.

Cada bit magnético registrado no disco rígido de um computador utiliza dezenas de milhares de átomos. "No futuro, nós poderemos usar um só átomo, guardando o bit em seu spin, multiplicando a capacidade dos computadores por milhares de vezes," diz Hla.

Construção de novos materiais

Mas isto ainda deverá demorar um pouco. O experimento que permitiu fotografar os spins dos átomos de cobalto foi feito a uma temperatura de 10 Kelvin, utilizando hélio líquido.

Há um longo caminho até que a manipulação dos spins agora demonstrada - sem a utilização de campos magnéticos externos e com uma magnetização tão estável que permitiu fazer uma fotografia do spin - possa ser feita a temperatura ambiente.

Apesar disso, o experimento é importante para o estudo das propriedades magnéticas de materiais em geral, já que ele demonstrou a possibilidade de manipular os átomos e detectar seus spins simultaneamente. Isto abre a perspectiva sobretudo para a construção de novos materiais com propriedades customizadas.

Para um outro feito importante nesta área, veja a reportagem Molécula individual é fotografada pela primeira vez.

Robô submarino tira energia da variação de temperatura do oceano

Pesquisadores norte-americanos apresentaram o primeiro robô submarino alimentado inteiramente pela energia termal do oceano.

A alimentação inteiramente natural e renovável dá ao novo robô uma autonomia virtualmente ilimitada, permitindo-lhe coletar dados científicos nos oceanos por muito mais tempo do que os veículos subaquáticos robóticos usados hoje.

O Solo-Trec (Sounding Oceanographic Lagrangrian Observer Thermal RECharging) foi criado por um consórcio de engenheiros da NASA, da Marinha norte-americana e de várias universidades.

Energia ilimitada

O robô Solo-Trec utiliza um novo sistema de captura de energia que recarrega suas baterias aproveitando as diferenças de temperatura naturais encontradas em diferentes profundidades do oceano.

"As pessoas sonham há muito tempo com uma máquina que produza mais energia do que consome e que funcione indefinidamente," brinca Jack Jones, do Laboratório de Propulsão a Jato, da NASA.

"Embora isto não seja um moto contínuo verdadeiro, já que nós de fato consumimos energia do meio ambiente, o protótipo que demonstramos é capaz de monitorar continuamente o oceano sem que o fornecimento de energia imponha um limite à sua vida útil." diz Jones.

Como o novo sistema de recarregamento é escalável, podendo ser usado em robôs de várias dimensões, os cientistas acreditam ter encontrado a solução definitiva para lançar uma nova geração de robôs autônomos capazes de monitorarem os oceanos indefinidamente, coletando dados para estudos climáticos, para exploração e para estudo da vida marinha.

Materiais de alteração de fase

Segundo os pesquisadores, a chave para o recarregamento termal das baterias do robô submarino é a cuidadosa seleção de substâncias parecidas com ceras, chamadas materiais de alteração de fase.

Esses materiais de alteração de fase ficam contidos em 10 tubos externos. Quando o robô está na superfície, onde as temperaturas são mais elevadas, o material se funde e expande. Quando o robô mergulha, atingindo zonas onde as temperaturas são mais baixas, o material se solidifica e contrai.

A expansão da cera pressuriza um compartimento de óleo, situado no alto dos tubos. Periodicamente, o óleo aciona um motor hidráulico, que gera energia e recarrega as baterias do robô.

Além de fazer funcionar a parte eletrônica, a energia das baterias recarregáveis aciona o sistema hidráulico de flutuação. Esse sistema hidráulico altera o volume do Solo-Trec - e, por decorrência, sua flutuabilidade - permitindo que ele se mova verticalmente com grande precisão.

No conjunto, os 10 tubos contêm uma quantidade de cera de alteração de fase suficiente para gerar a energia necessária para alimentar o robô. Para alimentar robôs maiores, é necessário apenas construir tubos maiores ou adicionar um maior número deles. O protótipo do Solo-Trec pesa 84 quilogramas.

Recarregamento termal

Para testar o novo sistema de recarregamento termal, o protótipo do Solo-Trec completou 300 mergulhos até uma profundidade de 500 metros.

O sistema gera 1,7 watt/hora, ou 6.100 joules de energia por mergulho.

Isso é suficiente para alimentar, além da bomba de controle de flutuação, todos os instrumentos científicos do robô mergulhador, o receptor GPS e os equipamentos de comunicação via satélite.

Robôs submarinos de monitoramento

Os robôs submarinos de monitoramento são programados para mergulhar e emergir de forma controlada. Enquanto estão mergulhando ou emergindo, seus sensores vão coletando as informações sobre temperatura, salinidade, correntes marinhas etc.

Eles precisam sempre emergir de tempos em tempos para transmitir os dados coletados, o que é normalmente feito por meio de uma conexão via satélite.

Mas o Solo-Trec aproveita os mergulhos também para recarregar suas baterias.

Embora já existam robôs submarinos pesquisando todos os oceanos da Terra, pesquisas recentes revelaram a necessidade de literalmente aprofundar essas pesquisas, uma vez que os cientistas não conseguiram ainda encontrar onde está se acumulando o calor do aquecimento global, mas eles desconfiam que esse calor perdido possa estar na parte mais profunda do oceano.

Mecânica quântica aplica-se ao movimento de objetos macroscópicos

Cientistas da Universidade de Santa Bárbara, nos Estados Unidos, fizeram uma demonstração clara de que a teoria da mecânica quântica aplica-se ao movimento mecânico de um objeto grande o suficiente para ser visto a olho nu.

Novas questões e possibilidades

O experimento abre um mundo de novas questões e possibilidades, a maior delas sendo a mais fundamental de todas: será possível replicar em objetos macroscópicos a propriedade dos objetos quânticos de estarem simultaneamente em dois estados, ou ao mesmo tempo em dois lugares diferentes?

O conhecido experimento mental conhecido como "gato de Schrodinger" demonstra que um gato fechado em uma caixa, cuja vida dependesse unicamente do comportamento de uma partícula quântica, estaria vivo e morto ao mesmo. E a sua sentença definitiva de vida ou morte seria selada no momento em que o estado dessa partícula-carrasco fosse medido.

E os objetos quânticos podem se comportar tanto como partículas quanto como ondas, o que as permite estar em vários lugares ao mesmo tempo. Um elétron, por exemplo, pode estar em qualquer lugar dentre as possibilidades descritas por sua função de onda. Quando um cientista testa sua posição, sua função de onda imediatamente colapsa, fazendo com que o elétron se manifeste tão somente naquele exato local onde a medição está sendo feita.

Os cientistas já conseguiram até inverter essas medições, criando uma espécie de reencarnação quântica ao cancelar os efeitos de suas medições.

Interface com o mundo quântico

Há poucos meses, um outro grupo de pesquisadores havia demonstrado que uma esfera levitando por luz torna os fenômenos quânticos detectáveis numa escala maior, embora ainda microscópica.

Mas quem havia chegado mais perto de conectar o mundo quântico ao mundo macroscópico foi o grupo do Dr. Markus Aspelmeyer, da Áustria, que, em Agosto de 2009, estabeleceu uma interação entre um fóton e um ressonador micromecânico, criando o chamado acoplamento forte, capaz de transferir efeitos quânticos para o mundo macroscópico - veja Mundo quântico comunica-se com o mundo macro pela primeira vez.

Agora, Aaron O'Connell, John Martinis e Andrew Cleland demonstraram que um ressonador mecânico - uma pequena fita metálica que pode vibrar livremente - que foi resfriada até o seu estado fundamental de energia (ground state), funciona em nível macro conforme as probabilidades de mecânica quântica.

Estado fundamental de energia

O nível fundamental de energia equivale ao menor nível de vibração previsto pela mecânica quântica. Uma partícula nunca chega a ter um nível zero de energia, o que lhe daria uma velocidade e uma posição definidas, contrariando o princípio da incerteza de Heisenberg.

O simples fato de colocar um sistema no seu estado fundamental de energia já seria suficiente para colocar esta pesquisa nos anais da história da física.

Os pesquisadores alcançaram o estado fundamental construindo um ressonador mecânico para a frequência das micro-ondas. Ele opera em frequência mais alta, mas seu funcionamento é fundamentalmente o mesmo dos ressonadores mecânicos encontrados na maioria dos telefones celulares.

O ressonador foi ligado fisicamente a um qubit supercondutor, um sistema quântico controlável com grande precisão, utilizado nas pesquisas dos computadores quânticos. O conjunto foi então resfriado até próximo ao zero absoluto.

Utilizando o qubit como um termômetro quântico, os pesquisadores demonstraram que o ressonador mecânico não continha nenhuma vibração extra. Em outras palavras, ele havia sido resfriado até um nível equivalente ao seu estado fundamental de energia.

Na verdade, a medição garante que o sistema esteja em seu nível fundamental por um determinado tempo. Por mais que o sistema esteja "parado", há sempre forças residuais e uma espécie de "meio quantum" que parece sempre surgir e quebrar sua harmonia.

Objeto macro quanticamente entrelaçado

Com o ressonador mecânico o mais próximo possível de estar perfeitamente parado - onde parado significa parado até ao nível das oscilações dos seus átomos - os cientistas adicionaram a ele um único quantum de energia, um fónon, a menor unidade física de vibração mecânica, provocando-lhe o menor grau de excitação possível.

Os cientistas então observaram o conjunto conforme esse quantum de energia circulava entre o qubit e o ressonador mecânico. Ao trocar essa unidade fundamental de energia, o qubit e o ressonador se tornaram quanticamente entrelaçados, o que significa que qualquer alteração no estado quântico de um deles será imediatamente sentido no outro.

Ou seja, o ressonador respondeu precisamente conforme previsto pela teoria da mecânica quântica - quando os cientistas mediam a energia no qubit, o ressonador mecânica "escolhia" o estado vibracional no qual deveria permanecer.

Medições seguidas mostraram que os resultados seguem exatamente as previsões das probabilidades da mecânica quântica.

Vibrando e não vibrando ao mesmo tempo

Em outro teste, os cientistas colocaram o ressonador mecânico em superposição quântica, um estado no qual ele tem um estado de excitação, ou vibração, que é simultaneamente igual a zero e igual a um, as duas coisas ao mesmo tempo.

Este é o equivalente energético de uma partícula estar em dois lugares ao mesmo tempo.

O seja, o ressonador vibrava e não vibrava ao mesmo tempo.

Mas não é de fato possível ver o efeito, porque o simples fato de olhar para o ressonador tira-o da superposição, da mesma forma que a medição de um elétron colapsa sua função de onda e o faz decidir-se por uma posição.

O simples olhar para o ressonador faz com que ele escolha entre vibrar ou não vibrar.

Nanomecânica

O experimento é tão marcante quanto sensível. A temperatura na qual ele funciona é de apenas 25 milikelvin e o efeito dura apenas alguns nanossegundos, já que ele é afetado pelas mais sutis influências do mundo ao seu redor.

A diferença com os experimentos anteriores da mecânica quântica é que a minúscula fita metálica mede 60 micrômetros de comprimento, grande o suficiente para ser vista a olho nu.

"Esta é uma validação importante da teoria quântica, assim como um impulso significativo ao campo da nanomecânica," disse Cleland.

Imaginação quântica

Como um gato não sobrevive a essas temperaturas, ainda não dá para pensar em transformar o gato de Schrondiger em um experimento real.

Na verdade, é muito difícil proteger os mais simples sistemas quânticos dos ruídos externos, fazendo-os funcionar por muito tempo - pelo menos no estado atual da tecnologia.

Mas a comprovação inequívoca do funcionamento da mecânica quântica em objetos macroscópicos abre a possibilidade teórica de que objetos em escala humana possam estar superpostos ou entrelaçados.

Seria possível, por exemplo, ter fónons, fótons e elétrons, em quantidades bem definidas, ou quantizados, mesclados e operando conjuntamente no interior de um aparato como um chip, com possibilidades de exploração nem sequer imaginadas.

Leis desconhecidas

Mas muitos físicos alertam que leis físicas da natureza ainda não descobertas podem simplesmente impedir que objetos realmente grandes atinjam estados quânticos como a superposição e o entrelaçamento.

Só há um jeito de saber quem tem razão: repetir o experimento agora realizado com objetos cada vez maiores e ver até quando os resultados se manterão.

IRPF: Simulador ajuda o contribuinte a fazer a declaração correta

Há poucos dias do prazo final para a entrega da declaração do Imposto de Renda Pessoa Física 2010 (Ano-Base 2009) o contribuinte pode ganhar uma mãozinha de serviços online como o DeclareCerto.com.br. O sistema que estreou no início de abril oferece simulações gratuitas e pagas mostrando opções para que o usuário saiba qual a melhor forma de declarar seu imposto.


declarecerto_400

Declaração Simples ou Completa? Conjunta ou separada? Estas são algumas das dúvidas tratadas pelo sistema em 17 ícones relacionados à declaração do IR, como ‘carteira assinada’, ‘autônomo’, ‘rendimento no exterior’ etc.. Ao final do questionário, um contribuinte casado com filhos, por exemplo, pode encontrar mais de dez formas diferentes de declarar seu imposto com variações entre o titular e os dependentes.


A diferença do Declare Certo é ser orientado ao usuário, o que muitas vezes não ocorre no site da Receita Federal, afirma a engenheira e mstre em Administração de Empresas, Mariana Spinelli, que integra o grupo de quatro sócios do projeto iniciado em novembro de 2009.


declarecerto2_400

O serviço é inspirado no TurboTax, que integra as informações preenchidas online ao sistema de declaração dos Estados Unidos. Por aqui, o Declare Certo desenvolve uma ferramenta capaz de importar os dados preenchidos no site diretamente para o software da Receita Federal. Mas ao contrário do sistema norte-americano, o serviço brasileiro não tem acesso aos dados ou à identidade do contribuinte, ressalta Mariana.


O simulador tem uma versão gratuita que é mais indicada a tirar dúvidas e para quem faz a declaração sem dependentes. O canal mais completo tem um custo único de 14,95 reais por declaração – o valor é pago eletronicamente pelo sistema MoIP, do grupo IdeiasNet.


Após a entrega do IRPF 2010, o Declare Certo não perde a validade. “Um dos serviços que queremos prover é um simulador retroativo para que o contribuinte verifique se fez a declaração mais correta nos últimos cinco anos, podendo retificar caso tenha perdido alguma oportunidade”, afirma a sócia do projeto. Outra ideia é auxiliar quem caiu na ‘malha fina’. “Muita gente tem dificuldade de fazer contato mesmo pelo site da Receita”.


O Declare Certo também conta com um blog e um canal no Twitter que trata das dúvidas mais frequentes dos contribuintes. “Muita gente não entende nem porque recebe restituição”, alerta a engenheira.


Além de eliminar alguns ‘mitos do Imposto de Renda’, o objetivo do serviço é ajudar o cidadão a antever sua declaração. Neste sentido, o Declare Certo também busca um parceiro na área de software de gestão financeira para que o internauta preencha sua declaração conforme registra suas despesas, ao longo do ano. “O IR não acontece somente entre março e abril. Se o contribuinte se planejar vai ter um ganho maior no final”, conclui Mariana.


Fonte: IDG Now!

Toda a poesia de Vinicius de Moraes para livre acesso na Internet

Já está disponível no site da Biblioteca Brasiliana USP (www.brasiliana.usp.br) o acervo completo de poemas de Vinicius de Moraes. A publicação foi autorizada pela VM Empreendimentos Artísticos e Culturais, que detém os direitos sobre a obra do autor.

O site reúne 15 livros do poeta, doados ao projeto pelo bibliófilo José Mindlin. Entre eles destacam-se "O caminho para a distância" (1933), primeiro livro publicado; a primeira edição de "Orfeu da Conceição" (1956), peça em três atos premiada no Concurso de Teatro do IV Centenário de São Paulo; e o "Livro de sonetos" (1957), uma das mais populares publicações do poeta.

Pela Lei de Direitos Autorais em vigor na época do falecimento de Vinicius de Moraes, esses poemas só entrariam em domínio público 60 anos após sua morte, ou depois da morte do último herdeiro direto, ou seja, apenas em 2040.

A morte de Vinicius completa 30 anos em 2010.

Fonte: IDG Now!

segunda-feira, 26 de abril de 2010

Bioeletricidade: energia é captada diretamente das plantas

Recentemente, cientistas franceses construíram uma biocélula capaz de aproveitar um composto intermediário da fotossíntese das plantas para gerar eletricidade.

Agora, cientistas da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, foram além, e capturaram a eletricidade diretamente das plantas, sem a necessidade de uma biocélula.

Bioeletricidade

A fonte da energia usada pelos pesquisadores de Stanford também é a fotossíntese.

Mas, em vez de hackearem as folhas das plantas, eles literalmente plugaram um fio nas células de algas marinhas responsáveis pela fotossíntese e capturaram diretamente o fluxo de elétrons que elas produzem.

"Nós acreditamos sermos os primeiros a extrair elétrons de células de plantas vivas," diz o Dr. WonHyoung Ryu, coordenador da pesquisa, destacando que o experimento pode ser o primeiro passo rumo à geração de bioeletricidade de alta eficiência.

Roubando elétrons

Ryu e seus colegas desenvolveram um nanoeletrodo ultra fino, feito de ouro, inicialmente projetado para sondar células vivas individuais.

Eles inseriram cuidadosamente os eletrodos através das membranas das células de algas. As células "abraçaram" os eletrodos, selando a membrana ao seu redor, o que as permite manterem-se vivas por algum tempo.

Os eletrodos coletam os elétrons no interior das células fotossintetizadoras e os transmitem para o exterior, criando uma pequena corrente elétrica.

"Nós continuamos nos estágios científicos da pesquisa," alerta Ryu. "Nós estamos lidando com células individuais para provar que podemos colher os elétrons."

Cloroplastos

As plantas usam a fotossíntese para converter a energia da luz em energia química, que é armazenada nos açúcares que elas utilizam como alimento.

Esse processo acontece nos cloroplastos, verdadeiras usinas de força das células, onde são produzidos os açúcares e que são também os responsáveis pela cor verde das folhas e das algas.

Nos cloroplastos, a água é quebrada em oxigênio, prótons e elétrons. A luz do Sol penetra no interior do cloroplasto e excita os elétrons para um nível de energia mais alto, o que faz com que ele seja prontamente capturado por uma proteína.

Os elétrons passam por uma série de proteínas, que sucessivamente capturam mais e mais de sua energia para sintetizar os açúcares - até que toda a energia dos elétrons seja gasta.

Geração de energia sem liberação de carbono

Neste experimento, os cientistas interceptaram os elétrons assim que eles foram excitados pela luz, quando estavam em seu nível mais alto de energia.

O resultado, destacam eles, é uma produção de eletricidade que não libera carbono na atmosfera. O único subproduto da fotossíntese são os prótons e o oxigênio.

"Esta é potencialmente uma das fontes de energia mais limpas para a geração de eletricidade. Mas a questão é, será ela economicamente viável," pergunta-se Ryu.

Nanoenergia

Cada célula de alga produz 1 picoampere - uma quantidade de energia tão pequena que seria necessário plugar eletrodos em 1 trilhão de células fotossintetizadoras para gerar a energia disponível em uma pilha AA.

Ainda assim, a eficiência na conversão da energia luminosa em eletricidade atinge 20% - equivalente à das células solares fotovoltaicas. Mas os cientistas afirmam que, teoricamente, deve ser possível se aproximar dos 100% de eficiência.

O problema mais sério, contudo, é que as células morrem depois de uma hora. Os cientistas ainda não sabem se elas morrem por causa de vazamentos na membrana celular ao redor do eletrodo ou se é porque elas estão perdendo a energia que seria necessária aos seus processos vitais.

O próximo passo da pesquisa é aprimorar os eletrodos para que a célula possa viver mais tempo. Eletrodos maiores deverão conseguir capturar mais eletrodos. E cloroplastos maiores podem capturar mais energia por área.

Sonda dada como perdida está de volta com amostra de asteroide

A sonda espacial japonesa Hayabusa, que se acreditava perdida, não apenas deu sinal de vida, como também deverá retornar à Terra no próximo dia 13 de Junho.

A Hayabusa foi a primeira sonda a ser enviada para pousar em um asteroide, coletar amostras e trazer essas amostras de volta à Terra.

Pouso no asteroide

Quando a sonda tocou o asteroide Itokawa, em Novembro de 2005, seu sistema de controle de altitude falhou e seus instrumentos relataram um vazamento de combustível.

Os problemas e as falhas de comunicação levaram a Agência Espacial Japonesa, a JAXA, a levantar dúvidas sobre se a sonda seria capaz de retornar à Terra.

Agora, em um comunicado que causou surpresa, a JAXA afirmou que a cápsula de retorno da Hayabusa cairá em um ponto remoto da Austrália no próximo dia 13 de Junho.

Marcas históricas

Devido aos problemas havidos durante o pouso, os cientistas não sabem se a cápsula de retorno está de fato trazendo amostras do asteroide.

De qualquer forma, a Hayabusa já se tornará a primeira nave a retornar à Terra depois de pousar em um outro corpo celeste desde que o homem pousou na Lua, há mais de 40 anos.

Se a cápsula de retorno da Hayabusa contiver amostras, ela segue o caminho do próprio projeto Apollo e da sonda Stardust, que mudou as teorias sobre a formação dos cometas ao trazer amostras da cauda do Wild 2.

Missões de coleta de amostras

A NASA anunciou recentemente detalhes da missão Osiris-Rex, uma sonda robótica que deverá pousar no asteroide 1999 RQ36, coletar amostras e trazê-las de volta à Terra.

Muito mais próxima da realização, contudo, a sonda russa Fobos-Grunt deverá partir em 2011 para pousar na lua Fobos de Marte, coletar amostras e igualmente trazê-las para estudos.

Cientistas começam a ligar os pontos do Mal de Parkinson

Pesquisadores alemães descobriram que três fatores precisam coincidir para que a doença neurodegenerativa conhecida como Mal de Parkinson possa se desenvolver.

Os resultados, publicados na revista PLoS Biology, são um passo importante na compreensão das causas dessa doença debilitante e até hoje sem tratamento eficaz.

Com o envelhecimento da população mundial, torna-se imperativo que os mecanismos das doenças degenerativas, como o Mal de Parkinson, que normalmente se desenvolve entre 45 e 60 anos de idade, sejam descobertos ou, no mínimo, melhor compreendidos.

O que é Mal de Parkinson

O Mal de Parkinson é uma doença degenerativa do sistema nervoso central (SNC) e afeta mais de 6 milhões de pessoas no mundo todo, com este número apresentando uma tendência de crescimento.

O Mal de Parkinson afeta as habilidades motoras, de fala, controle muscular, movimento e equilíbrio. Os pacientes acometidos pela doença muitas vezes tremem e são incapazes de controlar os movimentos de seus membros.

A variedade de sintomas e condições tem levado os cientistas a concluírem que talvez o Mal de Parkinson não seja uma doença única. Outra pesquisa mostrou que o Mal de Parkinson pode não se originar no cérebro, apenas migrando para lá depois de se desenvolver em outras partes do organismo.

Neurotransmissor

Mas o modelo teórico mais aceito atualmente afirma que o Mal Parkinson se desenvolve como resultado de uma redução na atividade do neurotransmissor dopamina no cérebro.

Apesar de anos de pesquisa extensiva, no entanto, os cientistas ainda não conseguiram descobrir o que provoca as alterações moleculares que causam essa redução.

Vários avanços têm ocorrido na pesquisa do Mal Parkinson ao longo dos últimos 10 anos, incluindo a identificação de vários genes envolvidos no desenvolvimento da forma hereditária da doença.

Outra pesquisa mostrou que os fatores de crescimento das células nervosas, como o GDNF (fator neurotrófico derivado das células gliais), reduzem o ritmo de destruição das células nervosas na parte do cérebro afetada pelo Parkinson.

Por outro lado, pesquisas recentes com o transplante de células-tronco no cérebro para tratamento do Mal de Parkinson mostraram que as células implantadas acabaram também sendo afetadas pela doença.

Condições para o Mal de Parkinson

O avanço da equipe alemã ocorreu quando eles descobriram que, em modelos animais, a morte celular na substância negra (o mesencéfalo) ocorre quando três fatores particulares estão presentes:

1. um gene da doença com problemas (o gene DJ-1);
2. uma deficiência na resposta ao fator de crescimento, e
3. o envelhecimento do animal.

"Embora já tivéssemos um pressentimento de que isto poderia estar acontecendo, nós não tínhamos nenhuma prova real até agora," disse o Dr. Aron Liviu, do Instituto Max Planck de Neurobiologia, que é primeiro autor do estudo.

Fisiologia versus comportamento

A descoberta é uma espécie de "caminho do meio" entre a tendência majoritária da ciência em explicar a doença por questões estritamente fisiológicas, como os genes, e a avaliação de que fatores ambientais - cultura, modo de vida, personalidade etc. - possam ser importantes indutores de alterações dessa fisiologia.

"A descoberta da conexão entre a resposta a um fator de crescimento e o gene DJ-1 é extremamente interessante," acrescentou o professor Rüdiger Klein, também do Max Planck Institute. "Os fatores ambientais influenciam a oferta de fatores de crescimento e suas interações com fatores genéticos podem ajudar-nos a compreender melhor a doença de Parkinson."

Roupas tecidas com algodão elétrico monitoram a saúde

Em um futuro próximo, quando você for escolher uma camiseta ou outra peça de roupa, ou mesmo roupas de cama, poderá não ser a grife, a cor, ou nem mesmo a estampa, o que lhe fará decidir entre um modelo e outro.

Você poderá estar interessado, por exemplo, em uma camiseta de algodão que possa monitorar seus batimentos cardíacos, sua frequência respiratória e sua pressão arterial. Ou talvez analisar as toxinas liberadas pelo seu suor.

Mas haverá opções. Como roupas que coletam a luz solar ou geram energia a partir do movimento do seu corpo para recarregar seu celular ou seu iPod. Que tal então uma fronha que monitore suas ondas cerebrais? Ou um lençol que o aqueça ou refrigere de acordo com a temperatura ambiente?

Algodão elétrico

Estas possibilidades ainda estão no futuro, mas um futuro cada vez mais próximo, graças ao trabalho da equipe do professor Juan Hinestroza, da Universidade de Cornell, nos Estados Unidos.

Hinestroza e seus colegas já haviam recoberto fibras sintéticas com nanopartículas, criando tecidos funcionais que podem ser utilizados para fabricar uma roupa antibacteriana que protege contra gripes, resfriados e até poluição.

Agora eles adotaram um enfoque mais naturalista, e decidiram trabalhar com fios de algodão.

O resultado são fibras naturais de algodão capazes de conduzir eletricidade tão bem quanto fios de metal da mesma espessura, sem perder a flexibilidade e a leveza que dão o conforto das roupas de algodão.

Roupa que gera energia

Segundo os pesquisadores, a tecnologia funciona tão bem que simples nós são capazes de completar um circuito elétrico funcional. Para demonstrar isto, eles produziram uma roupa de algodão feita com as fibras funcionalizadas que captura energia solar e a fornece a um dispositivo qualquer, como um recarregador de celular, por exemplo.

A roupa que gera energia será apresentada ao público pela primeira vez no próximo final de semana (13/03), durante o Cornell Design League Fashion Show, um evento promovido pela própria universidade.

Fios de algodão com nanopartículas

A tecnologia para transformar as fibras de algodão em fios elétricos consiste no seu revestimento com nanopartículas condutoras de eletricidade.

"Nós agora podemos ter seções de um tecido de algodão fabricado por técnicas convencionais que sejam condutoras, abrindo um leque impensável de aplicações," diz Hinestroza, que chegou aos resultados por meio de uma colaboração com colegas das universidades de Bologna e Cagliari, na Itália.

Segundo o pesquisador, o tecido feito com as novas fibras de algodão, além de conduzir eletricidade, mantém sua flexibilidade, sua leveza e é igualmente confortável.

"Tecnologias anteriores já obtiveram a condutividade [em tecidos] mas as fibras resultantes tornam-se rígidas e pesadas. Nossa nova técnica deixa nossos fios totalmente adequados para o processamento normal dos tecidos, com a tecelagem, a costura ou até o bordado," diz o pesquisador.

Roupas inteligentes

Para demonstrar que a tecnologia já superou a fase da teoria, Abbey Liebman, pesquisadora do laboratório de Hinestroza, projetou uma camiseta que utiliza células solares flexíveis que geram eletricidade, disponibilizando-a em um recarregador USB fixado na cintura da roupa.

A energia gerada é suficiente para alimentar um telefone celular ou um tocador de MP3. E não há fios metálicos conectando as células solares e nem ligando-as ao recarregador USB - somente fios de algodão desenvolvidos com a nova técnica.

"Em vez de fios convencionais, nós estamos usando nosso algodão condutor para transmitir a eletricidade, de forma que nossos fios condutores se tornam parte da roupa," conclui Hinestroza.

EUA lançam nave espacial militar não-tripulada

O protótipo de uma espaçonave desenvolvida pela Força Aérea norte-americana foi colocado em órbita nesta quinta-feira.

O X-37B, que parece um ônibus espacial em tamanho reduzido, e sem tripulação, foi lançado do Cabo Canaveral, no Estado americano da Flórida.

Nave espacial autônoma

Com 9 metros de comprimento, 4,5 metros de envergadura, a nave reutilizável tem cerca de um quarto do tamanho dos ônibus espaciais.

O veículo militar não tem piloto e realizará a primeira volta à Terra e aterrissagem autônomas da história do programa espacial norte-americano. A antiga União Soviética já realizou manobras assim como o seu ônibus espacial Buran, que também não tinha tripulação.

E enquanto os ônibus espaciais usam um sistema elétrico baseado em células a combustível, a nova nave militar é alimentada por um painel solar, que se estende quando o veículo está em órbita, e baterias de íons de lítio.

Teste de tecnologias

Os objetivos precisos e os custos do programa são secretos, mas os primeiros voos permitirão que os militares avaliem o desempenho da nave e se certifiquem de que os componentes e sistemas funcionam adequadamente.

A Força Aérea (USAF) afirma que o veículo será usado para testar sistemas avançados de orientação, navegação e controle, sistemas de proteção térmica, aviônica e estruturas e selos de alta temperatura.

"A prioridade principal deste primeiro voo é avaliar o próprio veículo", disse Gary Payton, vice-secretário da Força Aérea norte-americana para programas espaciais. "Conseguir colocá-lo em órbita, abrir as portas do compartimento de carga, estender os painéis solares, aprender sobre o controle de altitude em órbita e trazê-lo de volta."

O X-37B foi lançado verticalmente a bordo de um foguete Atlas V.

Voo autônomo

O Pentágono não especificou a duração da missão, mas o X-37B foi projetado para permanecer em órbita por até 270 dias: "Com toda honestidade, não sabemos ao certo quando ele vai voltar. Depende do progresso que fizermos com os experimentos em órbita, as demonstrações em órbita," disse Payton.

Quando a missão for concluída, um comando será enviado a partir da central de controle para que a nave de cinco toneladas acione seu motor traseiro e comece a reentrada na atmosfera.

Ela então navegará de forma autônoma até pousar na pista de 4,5 quilômetros da base aérea de Vandenberg, na Califórnia.

Cópia já encomendada

O X-37B nasceu em 1999 como um programa da agência espacial, mas a Nasa entregou o projeto ao Pentágono em setembro de 2004.

Com isto, a Força Aérea pode falar abertamente sobre o projeto da nave espacial militar, mas os seus objetivos continuam secretos.

A USAF já solicitou à Boeing, que fabricou o veículo, a construção de uma segunda nave experimental, que deverá estar pronta para o lançamento em 2011.

Militarização do espaço

Especulações sobre os objetivos da nave levaram a acusações de que o projeto seria mais um passo para a militarização do espaço.

"Não sei como isso poderia ser chamado de militarização do espaço. É apenas uma versão atualizada do tipo de atividades que os ônibus espaciais fazem no espaço. Nós, a Força Aérea, temos um conjunto de missões militares no espaço e esse novo veículo poderia potencialmente nos ajudar a realizar melhor essas missões", disse Payton.

A Dra. Joan Johnson-Freese, do Colégio de Guerra Naval, disse que a nave poderia ser potencialmente utilizada foi como uma espécie de satélite manobrável.

Ela disse que os satélites convencionais são vulneráveis a sistemas de mísseis porque eles seguem rotas previsíveis em órbita, e são relativamente fáceis de detectar. O X-37B pode iludir as tentativas de derrubá-lo com armas anti-satélite.

Fonte: BBC