terça-feira, 31 de janeiro de 2012

Programa encontra sons dentro de arquivos MP3

Encontrar rapidamente palavras dentro de textos e documentos é a grande solução por trás do sucesso das maiores empresas da internet desde o seu começo.

Mas tente procurar um som - um cantarolar, as notas de uma música ou o trecho de um discurso - e você se descobrirá rapidamente de volta ao mundo das enciclopédias de papel e das fitas de rolo.

Mas um novo sistema de inteligência artificial promete o que até agora nem mesmo o Google conseguiu: entender e indexar sons.

Hoje, as músicas e outros sons só podem ser encontrados por meio das descrições de texto que alguém colocar manualmente junto com os arquivos.

Mas o novo programa consegue ler o próprio arquivo, identificando o trecho procurado.

"Ele funciona como um engenheiro de estúdio virtual, selecionando as trilhas com as características que melhor atendam às características que o usuário definiu como ideais," disse Jay LeBoeuf, um dos criadores do MediaMined.

Indexação de sons

O programa acabou de ser testado em um dos maiores estúdios de som de Hollywood. E os resultados deixaram todos entusiasmados.

"Digamos que você esteja trabalhando em um filme e o diretor precise de algumas explosões. Se procurar por 'explosão' no nome do arquivo, você vai deixar de lado 'estouro', 'detonação', 'bomba' etc.," compara LeBoeuf.

Já o programa agrupa todos esses sons pelas suas características, seja a explosão de uma bomba atômica ou o estouro de um traque.

O programa usa três camadas de análise para processar os arquivos de áudio.

Primeiro ele detecta as propriedades das ondas de som gravadas no arquivo - valores de amplitude e frequências, por exemplo.

No segundo estágio de processamento o programa aplica técnicas estatísticas para comparar as características do som com as características de sons similares já analisados e guardados em uma base de dados - o ritmo, a temporização, os picos de volume etc.

Isso significa que o programa fica mais eficiente conforme sua base de dados cresce - na fase beta, ele conta com cerca de 10 milhões de arquivos, somando ao redor de 10 terabytes de dados.

Finalmente, as ferramentas de aprendizado de máquina entram em ação para categorizar o arquivo de som e apresentar o resultado ao usuário.

Buscas nas nuvens

Buscas típicas feitas pelo MediaMined podem incluir, por exemplo, arquivos com voz masculina, aplausos, som de tambores, música rock etc.

Mas não espere por um "Google dos sons" tão já, pelo menos não da forma como funciona o "Google das palavras".

Ocorre que, para analisar cada arquivo de som, esse arquivo deve ser enviado para um servidor, onde é feita a análise e fornecida a resposta.

Outro tipo de uso, pela internet, como seria mais prático, levanta a questão da segurança, uma vez que o aplicativo teria que ler arquivos no computador do usuário.

Mas o pesquisador afirma que o programa pode ser uma solução para a computação em nuvem, uma vez que os arquivos já estarão armazenados remotamente.

Antimatéria pesa mais ou menos do que a matéria?

Será que a antimatéria pesa o mesmo que a matéria?

De maneira mais geral, como será que a antimatéria se comporta em relação à gravidade?

Dois corpos de antimatéria atrair-se-ão um ao outro, como dois corpos de matéria, ou será que eles apresentarão uma espécie de anti-gravidade, repelindo-se mutuamente?

Os cientistas estão próximos de responder a estas perguntas.

David Cassidy e Allen Mills, da Universidade da Califórnia, estão quase prontos para fazer uma espécie de versão da antimatéria da alegórica experiência de Newton com a queda da maçã.

Como não existe uma anti-maçã, ele farão seu experimento usando átomos de positrônio.

Átomo de antimatéria

O positrônio é um átomo exótico, feito de matéria e de antimatéria: um elétron e um pósitron (anti-elétron) ligados um ao outro, mas sem um núcleo.

O pósitron é a antimatéria do elétron, tendo a mesma massa, mas com uma carga positiva. Se um pósitron se encontra com um elétron, os dois se aniquilam, emitindo dois fótons de raios gama.

O que os dois físicos fizeram foi separar ligeiramente o pósitron do elétron em um átomo de positrônio, de forma que essa partícula instável possa resistir à aniquilação por um tempo suficiente para seja possível fazer experiências com ele.

"Usando lasers, nós excitamos o positrônio para aquilo que é conhecido como estado de Rydberg, que torna muito fraca a coesão do átomo, com o elétron e o pósitron muito distantes um do outro," explica Cassidy.

Isso evita que os dois se destruam, dando tempo para que os cientistas façam os experimentos para estudar o comportamento da antimatéria em relação à gravidade.

Gravidade e antimatéria

No estado de Rydberg, o tempo de vida do positrônio aumenta por um fator que varia de 10 a 100.

Mas isto ainda não é suficiente - os cientistas acreditam precisar de um fator de 10.000.

"Agora nós pretendemos usar essa técnica para dar um elevado momento angular para os átomos de Rydberg. Isso tornará ainda mais difícil para que os átomos decaiam, e eles poderão viver por até 10 milissegundos," explica Cassidy.

E a dupla está entusiasmada: eles afirmam que alcançarão isto "no futuro próximo", eventualmente até o meio deste ano.

Então, eles poderão finalmente testar a influência da gravidade sobre a antimatéria, o que será feito observando o movimento do pósitron para ver se a gravidade está curvando esse movimento.

Chocante

"Se nós descobrirmos que a antimatéria e a matéria não se comportam da mesma forma, será algo muito chocante para o mundo da física," diz o cientista.

A física atual considera que matéria e antimatéria se comportam basicamente do mesmo jeito.

"Esse pressuposto leva à consideração de que as duas deveriam ter sido criadas em quantidades iguais no Big Bang. Mas nós não vemos muita antimatéria no Universo," diz Cassidy.

Se a matéria atrai a antimatéria, então o Universo poderia ter desaparecido em um flash de raios gama logo depois de sua criação. Mas se a antimatéria "cai para cima", ou seja, se possui uma anti-gravidade, algo diferente poderia ter acontecido.

Ou seja, um comportamento desigual entre matéria e antimatéria poderia ser muito chocante, mas também poderia abrir caminhos para explicar a inexistência da antimatéria no Universo atual.

Grafeno é invisível para a água e opaco para a luz

O grafeno continua a mostrar suas estranhas e promissoras propriedades.

Depois de se mostrar invisível para a água quando posto sobre uma superfície, ele demonstrou ser impermeável para todos os gases e líquidos quando posto sobre um furo, ou seja, quando transformado em uma membrana.

De forma surpreendente, a equipe que ganhou o Prêmio Nobel de Física pela sua descoberta demonstrou também que a água se evapora através do grafeno praticamente como se ele não estivesse lá.

Está certo que não era exatamente grafeno puro, mas óxido de grafeno, ou grafeno funcionalizado - uma folha de grafeno coberta com moléculas do grupo hidroxila (OH-).

O óxido de grafeno forma laminados com várias camadas de espessura, mas ainda na categoria dos chamados filmes finos.

Invisível para a água

Quando um recipiente é selado com esse filme, nem mesmo o mais sensível equipamento existente consegue detectar a saída de ar ou de qualquer outro gás, incluindo o hélio.

O gás hélio consegue escapar lentamente mesmo quando é coberto por uma lâmina de vidro de 1 milímetro de espessura, mas não passa pelo filme de grafeno funcionalizado.

Mas coloque a incrível água lá dentro - e os cientistas estão longe de entender todas as propriedades da água - e ela evapora como se o filme de grafeno não estivesse lá.

Na verdade, a água se evapora exatamente na mesma velocidade, esteja a membrana lá ou não.

"Essa propriedade única pode ser usada em situações onde é necessário remover a água de uma mistura ou recipiente, mas deixando lá dentro todos os outros ingredientes," propõe a Dra. Irina Grigorieva, membro da equipe na Universidade de Manchester, no Reino Unido.

Opaco para a luz

Uma outra equipe, em um trabalho independente, descobriu que o grafeno pode ser usado para criar um absorvedor perfeito de luz.

Ou seja, se ele é transparente para a água, o grafeno não deixa nenhuma luz passar quando é cortado em círculos e montado em uma estrutura periódica.

Isto pode levar ao desenvolvimento de novos aparelhos detectores de luz, particularmente na região do infravermelho, justamente onde as tecnologias atuais não se dão bem.

O que surpreendeu nesta descoberta é que os materiais convencionais precisam ter uma espessura de milhares de átomos para absorver completamente a luz. O grafeno faz isto com uma camada de um único átomo.

"A camada em questão é feita com grafeno disposto em uma estrutura periódica de nanodiscos," explica o Dr. García de Abajo, do Instituto de Pesquisas Fotônicas, na Espanha, coordenador da equipe.

A estrutura confina a luz em regiões que são centenas de vezes menores do que o comprimento de onda da luz, o que ocorre graças aos plásmons de superfície, oscilações coletivas quantizadas de elétrons no interior do nanodisco.

Para que o mecanismo funcione, o grafeno deve estar eletricamente carregado. E o comprimento de onda - a cor da luz - que o grafeno retém depende da intensidade dessa carga elétrica.

Coração de seda pode ser saída contra infartos

As células do coração humano não se regeneram quando sofrem um dano - em virtude de um infarto, por exemplo.

Mas agora cientistas alemães e indianos estão tentando usar um tecido cardíaco artificial para evitar as cicatrizes e restaurar integralmente a função cardíaca.

Para isso eles estão usando a seda produzida por uma espécie de bicho-da-seda.

Suporte celular

Felix Engel e seus colegas do Instituto Max Planck (Alemanha) construíram um suporte tridimensional de seda, e usaram-no como suporte para o crescimento de células cardíacas humanas, que foram cultivadas com sucesso em laboratório.

Há muito tempo os cientistas tentam criar esses chamados "andaimes", estruturas capazes de criar um ambiente onde as células possam se desenvolver - ao contrário dos discos de Petri, os "pratinhos" de laboratório, onde as células crescem sempre em 2D, na forma de uma camada fina.

"Seja de origem natural ou artificial, todas as fibras testadas até agora têm desvantagens sérias," diz o Dr. Felix. "Ou elas são muito quebradiças, ou são atacadas pelo sistema imunológico ou não permitem a adesão das células cardíacas."

"Coração" artificial

A solução parece ter sido encontrada por Chinmoy Patra, um cientista da Universidade de Kharagpur (Índia).

Segundo Patra, a seda do bicho-da-seda Antheraea mylitta tem várias vantagens em relação aos materiais testados até agora.

"A superfície [das fibras] tem estruturas de proteína que facilitam a adesão das células cardíacas. Ela é também mais áspera que qualquer outra seda conhecida," diz o cientista.

Essa aspereza também ajuda na fixação das células cardíacas, que podem então se desenvolver como se estivessem no coração, formando estruturas 3D, e não estruturas planas.

"A comunicação entre as células foi mantida e elas bateram sincronizadamente por até 20 dias, exatamente como o músculo cardíaco real," conta Engel.

Falta de células

Agora, para prosseguir suas pesquisas, os cientistas estão com uma dificuldade prosaica: a falta de células cardíacas para usar nos experimentos.

"Ao contrário do nosso estudo, onde usamos células de rato, o problema da obtenção de células cardíacas humanas em quantidade suficiente ainda não foi resolvido," conta Engel.

Por isso o grupo está pensando em usar as células-tronco, embora isso exija um outro nível de pesquisas, uma vez que ainda não se sabe exatamente como as células-tronco são convertidas em células cardíacas.

Ultrassom como contraceptivo masculino é demonstrado em animais

O tão esperado contraceptivo masculino poderá vir na forma de uma simples aplicação de ultrassom.

A aplicação de ultrassom nos testículos conseguiu inibir a produção de esperma em ratos.

Segundo os pesquisadores, o nível de redução observado, se traduzido para o ser humano, significará que o homem ficará infértil.

Os melhores resultados foram observados quando foram feitas duas sessões de 15 minutos cada uma, separadas por dois dias de intervalo - neste caso, a contagem de esperma nos ratos chegou a zero.

Ultrassom como contraceptivo masculino

Usar ultrassom como contraceptivo masculino não é nenhuma novidade.

Isto chegou a ser feito há mais de 40 anos atrás, mas o tratamento nunca chegou a ser usado na prática porque ninguém levou a sério o Dr. Mostafa Fahim, o criador da técnica.

Fahim comprovou os efeitos em ratos, gatos, cachorros, macacos e em 8 homens, e publicou os resultados em artigos científicos entre 1977 e 1978.

Os cientistas afirmam que os aparelhos usados na época ficaram obsoletos e não estão mais disponíveis para que se faça um comparativo com a nova técnica.

O assunto voltou à baila em 2011, quando James Tsuruta e seus colegas da Universidade da Carolina do Norte (EUA) anunciaram seus primeiros resultados.

Ultrassom funciona como anticoncepcional masculino

Os testes iniciais promissores lhes valeram um financiamento para prosseguir as pesquisas, e agora eles estão divulgando as conclusões iniciais dessa nova fase.

Oligospermia

O ultrassom de alta frequência (3 MHz) foi aplicado nos testículos com a ajuda de uma solução salina a 37 graus centígrados, que serviu como transdutor entre o ultrassom e a pele.

"Ao contrário dos humanos, os ratos permanecem férteis mesmo com contagens de espermatozoides extremamente baixas. Entretanto, nosso tratamento de ultrassom não- invasivo reduziu as reservas de esperma nos ratos bem abaixo dos níveis normalmente visto em homens férteis - 95% dos homens férteis têm mais de 39 milhões de espermas por ejaculação," explicou Tsuruta.

Segundo a Organização Mundial da Saúde, a oligospermia - baixa concentração de esperma - é caracterizada no homem quando a contagem atinge 15 milhões de espermatozoides por mililitro.

Riscos

Os pesquisadores continuarão a trabalhar com ratos nos próximos meses, uma vez que falta ainda determinar por quanto tempo o efeito dura e se é seguro usá-lo mais do que uma vez.

Os maiores riscos são tornar o animal infértil de forma definitiva ou causar danos de longa duração aos espermatozoides.

Bug permite capturar senhas de usuários de iPhone e iPad

A maioria dos donos de iPad e iPhone confia na senha da sua Apple ID para evitar o acesso aos detalhes da sua conta. No entanto, isso não impede que qualquer com um pouco de conhecimento consiga acessar os dados da conta e de login, como mostra uma brecha identificada recentemente.

Sempre que você quer mudar uma configuração em um iPad ou iPhone, com exceção de itens menos críticos como o despertador ou o volume, a Apple pede para você digitar seu código Apple ID. Algumas pessoas colocam uma senha de quatro dígitos para evitar que qualquer um que não seja você consiga acessar seus dados.

Mas nem todos os usuários são cuidadosos assim. Acham que não é possível fazer muita coisa apenas navegando pelos menus do equipamento. Mas veja como o acesso indevido, com captura de senha é possível:

Vá até a App Store e clique em um item para baixar. Assumindo que ele seja um app gratuito, você receberá um pedido para digitar a senha da sua conta na Apple. Faça isso, e então espere pelo início da instalação do app.

Volte em alguns minutos e você poderá comprar mais aplicativos sem precisar digitar a senha mais uma vez (isso foi possível por pelo menos 20 minutos em testes da Macworld Brasil). Em outras palavras, você poderá realizar mais compras, inclusive de apps pagos, sem especificamente precisar concordar com elas.

Essa prática não tem muito uso além disso, mas a mesma ideia pode ser utilizada para acessar os detalhes de acesso, senha e pagamento de uma conta de usuário. Tudo o que precisa acontecer para isso é a pessoa deixar seu iPad ou iPhone desprotegido por alguns minutos na mesa. Isso deixa o aparelho iOS aberto para alguém mergulhar no seu menu de Ajustes e ter acesso ao seu endereço de casa, nome, senha, lembrete de senha e informações parciais de cartão de crédito.

Esse método de "hack" funciona exatamente por causa da mesma falta de necessidade de digitar uma senha novamente que se aplica as mudanças nos Ajustes do seu aparelho iOS. Se o dono da conta registrada tiver digitado a senha necessária recentemente, você pode não precisar digitar a senha novamente para acessar esses itens sensíveis no menu Ajustes.

Usando a situação anterior, nós conseguimos acessar os Ajustes, o menu interno Loja, e então visualizar os detalhes de lembrete de senha e informações completas de endereço e telefone do usuário. Só foi preciso clicar na opção Ver ID Apple e descer pelas informações que aparecem. Nós pudemos então tirar uma cópia da tela com os detalhes e, a partir da galeria de fotos do iPad, enviar por e-mail o screenshot para o endereço desejado.

No início pensamos que estávamos apenas com sorte, por isso verificamos o processo em outro iPad, sendo que desta vez com uma senha da ID Apple exigida para acessar as configurações da senha.

Acontece que mesmo que você clique nos Ajustes e vá até o menu Loja e então receba o pedido pela senha, você provavelmente conseguirá acessar os dados de conta, incluindo o endereço completo e o lembrete de senha.

Se você não sabe a senha, clique na opção iForgot. Você será então levado a uma página no site da Apple onde pode tanto verificar seus detalhes usando a Apple ID e as informações de lembrete de senha que foram fornecidas na criação da conta Apple – ou também é possível requisitar um lembrete por e-mail.

Escolha a última opção e a Apple enviará um link dentro de alguns segundos. Nos dois iPads em que os testes foram feitos, conseguimos com sucesso reiniciar a senha ao seguir o link enviado pela Apple então digitar uma nova senha.

Ao devolver os dois tablets para seus donos que não desconfiavam de nada, um deles conseguiu reiniciar sua Apple ID ao acessar sua conta online; o outro acabou ficando bloqueado de acessar sua senha após tentar reiniciar seu código no próprio iPad.

Em seguida, eles foram informados sobre o que aconteceu e todos os detalhes que puderam ser vistos com essa estratégia simples. Fica a dica: o bloqueio por código (em Ajustes, Geral, Bloqueio por Código) pode manter os xeretas longe do seu Apple ID.

Fonte: IDG Now!

sexta-feira, 27 de janeiro de 2012

Criptografia quântica portátil chega ao mercado

A criptografia quântica está pronta para sair dos laboratórios.

Como produto, ela está nascendo portátil, na forma de um Cartão Inteligente Quântico, ou QKarD.

Por trás do QKarD estão 18 anos de pesquisas de cientistas de todo o mundo.

A finalização do trabalho coube a Jane Nordholt e seus colegas do Laboratório Nacional Los Álamos, nos Estados Unidos.

O QKarD incorpora uma nova forma de distribuição de chaves assimétricas, conhecida como criptografia quântica, ou distribuição quântica de chaves.

Com as chaves assimétricas, é possível implementar simultaneamente a assinatura digital.

Criptoassinatura é reconhecida como padrão de segurança

Distribuição de chaves assimétricas

As chaves são os códigos usados para criptografar e descriptografar mensagens.

Os algoritmos criptográficos exigem que quem envia e quem recebe a mensagem tenha a mesma chave secreta para que ele possa fazer corretamente seus cálculos matemáticos de embaralhamento e desembaralhamento das informações.

A distribuição de chaves assimétricas comumente usada atualmente pela criptografia é baseada em problemas matemáticos complicados - além de ser impraticável implantá-la em dispositivos portáteis, sua segurança não é totalmente garantida.

Com o cartão inteligente quântico, as leis da física quântica e da teoria da informação garantem que essas chaves nunca poderão ser craqueadas, nem mesmo com os futuros avanços da computação.

Ligações seguras

O QKarD usa fótons polarizados para gerar e distribuir as chaves secretas, exigindo um poder computacional muito menor, o que permitiu sua miniaturização.

Com um dispositivo desse tamanho será possível, por exemplo, criar chamadas realmente seguras através de um smartphone.

Os pesquisadores afirmam que as aplicações potenciais da criptografia quântica portátil vão desde as transações bancárias e o acesso a instalações controladas, até o controle de direitos autorais digitais e as urnas eletrônicas.

O dispositivo, já devidamente patenteado, está agora em processo de licenciamento para empresas interessadas.

Avião não-tripulado usará energia do sol e do vento

O estudante Wesam Al Sabban, da Universidade de Queensland, na Austrália, aceitou um desafio que poucos pós-doutores encarariam.

Ele está construindo um avião não-tripulado que usa o vento e o sol para permanecer longos períodos no ar.

A NASA constrói aviões solares desde o final do século passado e um avião solar está prestes a dar a volta ao mundo.

Mas, ao se concentrar em um modelo menor, Al Sabban planeja fazer um avião que, além de aproveitar a energia solar, também tire proveito das térmicas, colunas ascendentes de ar quente que os pássaros usam para voar gastando menos energia.

"Nós estamos estudando a forma como os pássaros usam a energia dos ventos para voar com um gasto mínimo de energia, a forma como eles planam e usam todos os tipos de vento para se mover e mudar o rumo de seu voo," diz ele.

Sensores e inteligência artificial

O cerne da pesquisa está em um sistema de sensores e um programa de inteligência artificial, capaz de levar em conta a intensidade solar e detectar os padrões de vento.

Isso permitirá que o próprio avião "escolha" a técnica mais adequada para se manter no ar a cada momento.

"Como ele vai usar a energia do sol e a energia do vento, irá será mais barato de operar do que os aviões autônomos disponíveis no mercado," diz Al Sabban.

E o futuro pesquisador aparentemente não terá problemas de financiamento para a construção de seus protótipos em maior escala: ele está sendo financiado pelo governo da Arábia Saudita.

Avião solar deverá permanecer cinco anos voando

CO2 pode substituir petroquímicos usando técnica "diagonal"

O dióxido de carbono é um sub-produto da produção de energia - lembrando que, quando se fala em energia, deve-se primeiro lembrar do petróleo.

Mas será que ele precisa ser mesmo visto como um rejeito a ser descartado?

Segundo um grupo de pesquisadores franceses, esse gás pode se tornar um importante recurso renovável, e um reagente químico ambientalmente amigável.

Se isso for feito, argumentam eles, não apenas o CO2 deixará de ser lançado na atmosfera, como também poderemos reduzir nossa dependência dos petroquímicos.

Thibault Cantat e seus colegas desenvolveram uma nova técnica para converter o dióxido de carbono em compostos que podem ser usados para a síntese de químicos hoje derivados do petróleo, e até de novos combustíveis.

"Até hoje foram desenvolvidos poucos processos que usam o dióxido de carbono como ponto de partida porque o CO2 é uma molécula muito estável, que não se convence a reagir muito facilmente," explica Cantat.

Horizontal e vertical

Na verdade, existem duas linhas principais para o uso do dióxido de carbono.

"Na abordagem 'vertical', o dióxido de carbono é reduzido, o que significa que o estado de oxidação do átomo de carbono é reduzido pela substituição formal do oxigênio pelo hidrogênio. Isto resulta em moléculas como o metanol ou o ácido fórmico, que podem ser convertidas em combustíveis," explica o pesquisador.

Esses compostos resultantes têm um conteúdo de energia mais elevado do que o do dióxido de carbono, mas não se pode produzir muitos compostos químicos por essa via.

Dióxido de carbono é transformado em combustível usando energia solar

"Na abordagem 'horizontal', o átomo de carbono é funcionalizado, o que significa que ele forma novas ligações com o oxigênio, nitrogênio, ou com outros átomos de carbono. O estado de oxidação permanece o mesmo, o conteúdo de energia não aumenta," explica Cantat.

Assim, não se pode produzir combustíveis por essa via, mas compostos que são úteis como elementos para a sintetização de substâncias como a ureia.

Abordagem diagonal

A equipe francesa criou agora uma solução intermediária, uma combinação dos dois métodos, criando o que eles chamaram de "abordagem diagonal".

Com a nova técnica, o dióxido de carbono pode ser tanto funcionalizado quanto reduzido, tudo em um único passo.

Isto permite a síntese de um número muito maior de compostos químicos, diretamente a partir do CO2.

A reação exige três coisas: um agente redutor (um silano), uma molécula orgânica para ser conectada ao átomo de carbono do CO2 (uma amina) e um catalisador especial, capaz de catalisar tanto a redução quanto a funcionalização.

Química e farmacêutica

Esse catalisador quase mágico é uma base orgânica especial, formada por um anel contendo nitrogênio.

"Variações desses parceiros de reação deverão permitir produzir uma variada gama de compostos químicos que normalmente são obtidos a partir de matérias-primas petroquímicas," afirma Cantat.

Entre os compostos que mais chamaram a atenção estão os derivativos formamida, que são intermediários químicos importantes tanto para a indústria química quanto para a indústria farmacêutica.

Criado primeiro laser de raios X atômico

Há poucos meses, uma equipe internacional de cientistas criou o longamente esperado laser de raios X.

Laser de raios X é o laser mais puro do mundo

Agora, um grupo alemão usou o mesmo laboratório para criar o primeiro laser de raios X atômico, ou seja, emitido a partir do bombardeamento de átomos com raios X muito poderosos.

A equipe do Grupo de Estudos Avançados do Instituto Max Planck usou o LCLS (Linac Coherent Light Source), uma fonte de raios X recém-inaugurada na Universidade de Stanford, nos Estados Unidos.

Laser atômico

Os pulsos de raios X - cada um cerca de um bilhão de vezes mais intenso do que qualquer outro disponível antes - arrancaram elétrons das camadas internas de átomos do gás nobre neônio, preso no interior de uma cápsula.

Quando outros elétrons caem de suas camadas mais altas para preencher as lacunas, cerca de 1 átomo em cada 50 responde emitindo um fóton na faixa dos raios X, com um comprimento de onda extremamente curto.

Esses raios X secundários foram então "estimulados" na vizinhança de outros átomos de neon para que novos pulsos ultra-curtos de raios X fossem gerados.

Isso criou um efeito dominó que amplificou a luz de raios X secundária cerca de 200 milhões de vezes.

Como os pulsos assim emitidos são coerentes, a emissão forma um laser de raio X extremamente puro.

"Nós vislumbramos cientistas usando esse novo tipo de laser para todo tipo de coisas interessantes, como identificar os detalhes das reações químicas ou acompanhar moléculas biológicas trabalhando," disse Nina Rohringer, coordenadora do estudo.

Diferenças entre os lasers de raios X

Embora o laser de raios X anunciado anteriormente e o novo laser de raios X atômico sejam ambos lasers, eles emitem a luz de forma diferente e com características diferentes.

O LCLS arremessa elétrons de alta energia através de campos magnéticos alternados, gerando pulsos de raios X muito brilhantes e muito mais potentes.

Já o novo laser de raios X atômico, que havia sido previsto na teoria em 1967, tem apenas um oitavo do comprimento de onda e sua cor é muito mais pura.

Essas qualidades vão permitir que ele distinga detalhes ainda não conhecidos de reações químicas ultra-rápidas, como as da fotossíntese, eventualmente levando ao desenvolvimento da fotossíntese artificial.

Cientistas produzem matéria sólida com 2 milhões de graus

Cientistas usaram o mais poderoso laser de raios-X do mundo para criar e estudar um pedaço de matéria com 2 milhões de graus Celsius.

O feito é um avanço significativo rumo à compreensão da matéria encontrada em condições extremas no centro das estrelas e dos planetas gigantes.

De forma mais prática, a matéria ultra-densa e quente pode servir de base para experimentos que visam recriar o processo de fusão nuclear, algo que está sendo tentado em diversos laboratórios ao redor do mundo, sobretudo no ITER.

Fusão nuclear: sonho da energia das estrelas continua brilhando

Plasma sólido

Os cientistas usaram pulsos muito potentes de raios X para aquecer uma pequena folha de alumínio, criando o que é conhecido como "matéria densa quente".

Trata-se de um plasma sólido, com uma temperatura ao redor dos 2 milhões de graus Celsius.

O processo todo dura menos de um trilionésimo de segundo.

Ainda assim, o experimento é essencial para que os cientistas possam alimentar seus modelos computadorizados com princípios verificados na prática.

Esses modelos poderão então ser ampliados para que se compreenda como essa matéria densa quente se comporta em dimensões e tempos de vida maiores.

"Produzir matéria densa extremamente quente é cientificamente importante se queremos compreender as condições que existem no interior das estrelas e no centro dos planetas gigantes," disse Sam Vinko, que realizou os experimentos.

Criar plasmas

Já era possível criar plasmas de gases e estudá-los com raios lasers comuns.

Mas até agora não existia uma ferramenta para fazer o mesmo na densidade de sólidos, que não podem ser penetrados por feixes de laser convencionais.

Isto agora pode ser feito com no LCLS (Linac Coherent Light Source), na Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, onde este experimento foi realizado, a mais pura fonte de raios laser do mundo.

Manto da invisibilidade 3D no espaço livre para micro-ondas

Em Agosto de 2011, a equipe do professor Andrea Alu anunciou a criação do primeiro manto da invisibilidade 3D no espaço livre.

Agora aquela mesma pesquisa foi aceita para publicação por um importante periódico científico, o New Journal of Physics.

Quando o Site Inovação Tecnológica noticiou o avanço em primeira mão, o artigo ainda não havia sido revisado por outros cientistas, estando apenas no repositório arXiv.

O trabalho está virando notícia de novo, mas é importante citar também as características reais do mecanismo, que não têm sido devidamente esclarecidas pela imprensa não-especializada.

Só para micro-ondas

O trabalho merece destaque porque a maioria das camuflagens 3D feitas até agora não eram exatamente mantos, mas tapetes de invisibilidade.

Neste caso, porém, objetos comuns podem ser camuflados em seu ambiente natural, em todas as direções, e de todas as posições de um observador.

Mas há um porém: a camuflagem funciona para micro-ondas, e não para luz visível.

Ou seja, você precisaria ter uma "visão de micro-ondas" para "não enxergar" o que está sendo camuflado.

Embora pareça tirar um pouco o brilho do trabalho, vale lembrar que todo o processo de desenvolvimento dos mantos de invisibilidade, a partir dos metamateriais, começou justamente com micro-ondas, só mais tarde aparecendo os primeiros escudos para luz visível.

Manto da invisibilidade 3-D em luz visível

Os pesquisadores usaram sua técnica para esconder não um objeto de alguns milímetros, mas um tubo de 18 centímetros de comprimento por 3 centímetros de diâmetro.

Mas é preciso entender que eles não conseguirão repetir o mesmo processo com objetos tão grandes quando estiverem lidando com luz visível.

Metamateriais plasmônicos

O avanço foi possível graças a um novo tipo de material artificial - os metamateriais plasmônicos.

Quando a luz atinge um objeto, ela rebate na sua superfície e toma outra direção, como acontece quando se joga uma bola contra a parede.

A razão pela qual vemos os objetos é porque os raios de luz ricocheteiam nos materiais e tomam a direção dos nossos olhos - e nossos olhos são capazes de processar a informação quando a luz tem uma faixa de frequências definida, conhecida como espectro visível.

Devido às suas propriedades únicas, os metamateriais plasmônicos têm o efeito oposto ao lidar com a luz.

Em vez de serem refletidos, os raios de luz anulam-se mutuamente, e o efeito global é a transparência e a invisibilidade em todos os ângulos de observação.

O método mais tradicional é usar estruturas físicas projetadas para interagir com os raios de luz - os metamateriais. Aqui foram exploradas as características dos plásmons de superfície, ondas de elétrons que se formam na superfície de metais - neste caso, de uma película de cobre.

"Uma das vantagens da técnica de camuflagem plasmônica é a sua robustez e largura de banda moderada, superior aos mantos da invisibilidade convencionais, baseados em metamateriais de transformação. Isso tornou nosso experimento mais robusto contra possíveis falhas, o que é particularmente importante quando camuflando um objeto 3D no espaço livre," disse o professor Andrea Alu.

Limites visíveis

O tubo cilíndrico foi camuflado com uma concha de metamaterial plasmônico.

O manto da invisibilidade plasmônico mostrou uma melhor funcionalidade para as microondas em uma frequência de 3,1 gigahertz.

Os esforços da equipe agora vão se concentrar na criação de um manto da invisibilidade 3D no espaço livre que funcione para luz visível.

Mas há limites para isso.

"Em princípio, esta técnica poderia ser usada para camuflar a luz; de fato, alguns materiais plasmônicos são naturalmente disponíveis em frequências ópticas," diz Alu.

"No entanto, o tamanho dos objetos que podem ser eficientemente camuflados com esta técnica depende do comprimento de onda usado. Assim, para frequências ópticas, nós poderemos lidar com objetos com dimensões na faixa dos micrômetros," salienta o pesquisador.

Nanopartículas magnéticas ajudam a entender funcionamento das células-tronco

Quase todos os dias temos notícias sobre avanços em pesquisas com células-tronco em processos de regeneração de tecidos.

Contudo, apesar dos muitos progressos obtidos, algumas questões sobre o funcionamento destas células permanecem em aberto.

"Que elas funcionam nós sabemos que funcionam, mas nós queremos saber exatamente como," declara o professor Said Rabbani, do Instituto de Física (IF) da USP.

Procurando esclarecer estas dúvidas, Rabbani e seus colegas estão utilizando a marcação de células-tronco com nanopartículas supermagnéticas para realizar imagens celulares.

Nanopartículas são partículas com dimensões medidas na faixa dos nanômetros - 1 nanômetro equivale a 1 bilionésimo de metro.

Nanopartículas magnéticas

Juntando as nanopartículas às células, é possível estudar de forma muito precisa o mecanismo de funcionamento das células, acompanhando o caminho delas antes, durante e após a regeneração.

Os pesquisadores usam nanopartículas contendo óxido de ferro, que permitem a visualização das células às quais elas estão anexadas por meio de um técnica de imageamento magnético, uma imagem que "enxerga" apenas o magnetismo nos tecidos.

Verificando seu destino após terem atuado na regeneração, a marcação pode auxiliar, também, na verificação de possíveis efeitos colaterais da terapia com células-tronco.

Rastreamento de células-tronco

O rastreamento das células marcadas pelas nanopartículas é feito usando como cobaia um porco vivo.

O animal não precisa ser sacrificado, mas é-lhe induzido um infarto do miocárdio.

A seguir, os pesquisadores acompanham a regeneração do coração do animal por meio de ressonância magnética.

O primeiro objetivo da pesquisa, a visualização celular do processo, já foi alcançado.

"O próximo passo será ver para onde as células-tronco vão [após a regeneração], para tentar entender melhor seu mecanismo," diz o pesquisador.

Após o término dos estudos com os porcos, as pesquisas serão feitas com ratos, utilizando-se as nanopartículas acopladas às células-tronco para estudar o trajeto delas em casos de regeneração renal.

A ideia é verificar se o processo ocorre de forma semelhante em diferentes tipos de tecido.

Conhecimento sobre células-tronco

Said afirma que um entendimento mais completo do funcionamento das células-tronco é fundamental para que elas possam ser usadas de forma mais ampla.

O professor conta que, no início das pesquisas, por exemplo, acreditava-se que apenas as células tronco embrionárias teriam as propriedades de regeneração.

Atualmente sabe-se que as células adultas também possuem tais propriedades.

Outra questão levantada pelo professor era o desconhecimento das funções das células-tronco: "Hoje sabe-se que elas não são apenas curingas. Elas também funcionam como um sinalizador".

Isso significa que elas mostram ao corpo quando e onde o trabalho deve ser iniciado e finalizado, como por exemplo na regeneração de um corte realizado na mão.

Esta função poderia ser utilizada para realizar uma liberação mais precisa de medicações que necessitam atuar de forma direta em determinados tecidos, como no caso de um câncer.

"Pode-se encapsular o medicamento juntamente com as células-tronco e então ele atacaria diretamente o tumor, sem ser danoso aos demais tecidos", prevê.

O professor ressalta, porém, que no caso de seu trabalho, não se busca desenvolver métodos de tratamento.

"Nós apenas estudamos o comportamento das células-tronco. Mas nossa pesquisa poderá ser usada por outras áreas para gerar novas formas de diagnóstico ou terapia", conclui.

quinta-feira, 26 de janeiro de 2012

Física quântica garante computação em nuvem totalmente segura

Cientistas conseguiram combinar o poder da computação quântica com a segurança da criptografia quântica.

O feito não apenas significa que é possível criar nuvens de computação totalmente seguras, como também será possível gerar níveis de segurança impensáveis hoje.

Por exemplo, imagine que você tenha criado um programa para um computador quântico e, por um golpe de sorte, fica sabendo que uma empresa acaba de criar o primeiro computador quântico do mundo.

Mas você não conhece a empresa - e, portanto, não confia nela - e nem tampouco a empresa conhece você - e, portanto não confia em você.

Nesse mundo de desconfianças, você acha que, se entregar seu código quântico, a empresa poderá copiá-lo. Ao mesmo tempo, a empresa desconfia que você pode ser um espião querendo roubar seu projeto.

É aqui que entra a inovação, criada por uma equipe da Universidade de Viena, na Áustria, e que dá uma solução segura para você e para a empresa.

Computação quântica cega

A solução chama-se "computação quântica cega", um tipo de computação infinitamente mais seguro do que qualquer coisa existente no mundo dos computadores clássicos.

O protocolo manipula bits quânticos (qubits) individuais, um processo que se baseia em duas características estranhas, mas fundamentais, da física quântica: a aleatoriedade das medições quânticas e o entrelaçamento quântico, a famosa ação fantasmagórica à distância de Einstein.

O primeiro passo é dado pelo usuário, que deve enviar seus dados para o computador quântico de um terceiro. Ele faz isto preparando os qubits em um estado que apenas ele conhece.

Os cientistas fizeram isto usando fótons, ou "partículas de luz", para codificar os dados, forçando um processador quântico experimental a entrelaçar os qubits de uma forma que é impossível decifrá-los.

A seguir eles os enviaram para um "servidor quântico", onde as computações são feitas - o servidor quântico é o computador da empresa desconfiada onde será rodado o seu programa quântico.

O segundo passo também é dado pelo usuário, que deve preparar o programa para rodar sobre seus dados, contidos nos qubits, e também enviá-lo para o computador - neste experimento, a "computação" consistiu meramente na leitura dos qubits.

Os cientistas fizeram isto criando as instruções de medição para o estado particular de cada qubit - o equivalente ao programa a ser rodado - e também enviaram as instruções para o servidor quântico.

Segurança absoluta

Finalmente, depois que o programa roda, os resultados são enviados de volta para o usuário, o único que sabe como interpretá-lo, podendo então ver os resultados.

Ou seja, os dados de entrada, o processamento desses dados e os resultados, tudo permanece absolutamente desconhecido para o próprio computador quântico que faz os cálculos - daí o termo computação quântica cega.

Mesmo que o operador do computador quântico, ou um espião no meio do caminho, tente ler os qubits, ele não entenderá nada porque não saberá o estado inicial dos qubits.

Além do mundo clássico

Stefanie Barz e seus colegas afirmam que o aparato experimental é um feito crucial para a construção de redes de computadores quânticos absolutamente confiáveis e à prova de espionagem.

De fato, um sistema de computação em nuvem funcionando com base nesse princípio seria absolutamente confiável do ponto de vista de todos os utilizadores, uma vez que não haveria forma de os provedores lerem as informações que estão sendo processadas, e nem mesmo o programa que as está processando.

Os dados dos usuários permanecem inteiramente privados, uma vez que o servidor quântico não tem meios para saber o que ele próprio está fazendo, uma funcionalidade que não pode ser obtida no mundo clássico.

Embora este experimento represente um marco no desenvolvimento da computação e da criptografia quânticas, a disponibilidade prática de um sistema totalmente quântico de computação em nuvem está a anos de ser realizado.

Todo o aparato experimental é bastante rudimentar do ponto de vista de um processamento prático, usando poucos qubits, e em um ambiente supercontrolado de laboratório.

Criada a menor unidade de armazenamento magnético do mundo

Cientistas da IBM e do instituto de pesquisas alemão CFEL construíram a menor unidade de armazenamento magnético de dados já feita.

A rigor, é uma unidade de armazenamento antiferromagnética - um tipo especial de magnetismo que foi usado agora pela primeira vez para armazenar dados.

A estrutura usa apenas 12 átomos por bit, comprimindo um byte inteiro (8 bits) em 96 átomos.

Para se ter uma ideia dessas dimensões, basta ver que um disco rígido moderno usa de mais de meio bilhão de átomos por byte.

O feito foi divulgado apenas alguns dias depois que uma outra equipe descobriu que os chips de silício podem ser miniaturizados até a escala atômica.

Nanomemória magnética

A unidade armazenamento de dados nanométrica foi construída átomo por átomo, com a ajuda de um microscópio de varredura por tunelamento (STM: Scanning Tunneling Microscope).

Os pesquisadores construíram padrões regulares de átomos de ferro, alinhando-os em fileiras de seis átomos cada.

Duas linhas são suficientes para armazenar um bit. Um byte, por sua vez, é composto por oito pares de linhas de átomos.

O byte inteiro ocupa uma área de 4 por 16 nanômetros.

"Isso corresponde a uma densidade de armazenamento que é 100 vezes maior em comparação com um disco rígido moderno," explica Sebastian Loth, do CFEL, responsável pela construção desses bits e bytes atômicos.

E é também 160 vezes mais denso do que um memória flash, 417 vezes mais do que uma memória DRAM e 10.000 vezes mais denso do que uma SRAM.

Dados frios

Os dados são gravados e lidos com a ajuda do microscópio eletrônico.

Os pares de linhas de átomos têm dois estados magnéticos possíveis, representando os valores 0 e 1 de um bit clássico.

Um pulso elétrico emitido pela ponta do STM inverte a configuração magnética de um estado para o outro, fazendo a gravação. Um pulso mais fraco permite ler a configuração.

Os nanomagnetos são estáveis apenas a uma temperatura de -268º C (5 Kelvin).

Apesar disso, os pesquisadores esperam que conjuntos de cerca de 200 átomos sejam estáveis a temperatura ambiente.

De qualquer forma, ainda vai demorar algum tempo antes que ímãs atômicos possam ser usados de forma prática no armazenamento de dados.

Antiferromagnetismo

Pela primeira vez, os pesquisadores conseguiram empregar uma forma especial de magnetismo, o antiferromagnetismo, para o armazenamento de dados.

Diferente do que ocorre no ferromagnetismo, que é usado nos discos rígidos convencionais, no material antiferromagnético os spins dos átomos vizinhos são alinhados em posições opostas, o que torna o material magneticamente neutro em um nível maciço - em macroescala.

Isto significa que as linhas de átomos antiferromagnéticas podem ser colocadas muito mais próximas umas das outras, sem interferir magneticamente entre si - os bits foram colocados a apenas um nanômetro de distância uns dos outros.

Ao contrário dos materiais ferromagnéticos, os materiais antiferromagnéticos são relativamente insensíveis a campos magnéticos, devendo, em princípio, permitir que as informações sejam guardadas de forma mais densa.

Transição do clássico para o quântico

Neste experimento, a equipe não apenas construiu a menor unidade de armazenamento magnético de dados já feita, como também criou uma plataforma de testes ideal para a transição da física clássica para a física quântica.

"Nós aprendemos a controlar os efeitos quânticos por meio da forma e do tamanho das linhas de átomos de ferro," explica Loth.

"Nós podemos agora usar essa capacidade para investigar como a mecânica quântica entra em ação. O que diferencia os ímãs quânticos dos ímãs clássicos? Como é que um ímã se comporta na fronteira entre os dois mundos? Estas são questões interessantes que poderão ser respondidas em breve," vislumbra o pesquisador.

Materiais inteligentes usam veias artificiais para se autoconsertar

A pele humana é um verdadeiro primor da natureza em sua capacidade de cicatrização e regeneração.

É por isto que os cientistas vêm tentando imitar esse mecanismo, criando materiais capazes de "cicatrizar" - ou de se autoconsertar quando sofrerem rachaduras, trincas ou riscos.

O mais moderno avião do mundo, por exemplo, o Airbus A380, que é também o primeiro avião feito de material compósito, está sofrendo com uma série de pequenas rachaduras que, se não ameaçam a segurança do avião, também não ajudam a aumentar a confiança que se tem nele.

Isso poderia ser evitado se o compósito usado em sua fabricação já incorporasse mecanismos de auto-reparo.

Sistema vascular artificial

O princípio usado nos materiais que se autoconsertam tem-se baseado na dispersão de pequenas cápsulas contendo o material selante, que se rompem quando ocorre o dano, fechando a trinca.

Mas pesquisadores da Universidade de Illinois, nos Estados Unidos, acreditam que esse sistema, que funciona apenas na superfície, pode ser substituído com muitas vantagens por um sistema vascular artificial, que leve o produto necessário ao reparo em qualquer ponto do material, interna ou externamente.

Esse sistema microvascular artificial permitirá não apenas a fabricação de materiais que se autoconsertam, mas também materiais que se auto-resfriam ou auto-aquecem, dependendo da necessidade - para isso, basta variar o produto que circula por essas "veias artificiais".

"Nós agora podemos fabricar materiais que são verdadeiramente multifuncionais, simplesmente colocando para circular fluidos com funções diferentes dentro do mesmo material," explica Scott White, coordenador da pesquisa.

Material inteligente

Para construir o sistema vascular artificial, os cientistas usaram o que eles chamam de "fibras sacrificiais". São fibras que entram na composição do material compósito, mas que degradam a altas temperaturas.

Depois que o material está pronto, a elevação da temperatura vaporiza essas fibras, deixando os canais abertos, por onde podem correr os fluidos ou gases desejados.

Isto gera um material inteligente que lembra o sistema vascular de uma árvore, que é capaz de levar o alimento da raiz até a última folha.

Mas imitar o sistema de distribuição da seiva das árvores não agradou totalmente os pesquisadores.

Eles querem imitar o sistema circulatório dos animais.

Múltiplos consertos

Um sistema que funcione usando a força da capilaridade para distribuir o elemento cicatrizante pode ser substituído com muitas vantagens por um sistema similar ao sistema circulatório humano, ou seja, um sistema por onde o fluido corre sob pressão de uma bomba.

Em seu último trabalho, o grupo comprovou que um sistema de bombeamento ativo, tornando o sistema vascular pressurizado, melhora significativamente a capacidade de auto-conserto do material compósito.

O sistema de autoconserto entra em operação quando os fluidos reativos são liberados em resposta ao estresse mecânico - uma ruptura - gerando uma polimerização que restaura a integridade mecânica do material danificado.

Este novo princípio, que ainda não foi incorporado em um material experimental, usa bombas para controlar precisamente o fluxo.

O processo dinâmico de bombeamento permite que o processo de reparo seja repetido inúmeras vezes, o que não acontece com as cápsulas superficiais dos sistemas existentes, que funcionam apenas uma vez.

Software pode ser decisivo no consumo de energia dos processadores

Quando se fala em consumo de energia dos computadores, pensa-se automaticamente nos processadores.

Mas a Dra Kathryn McKinley, da Universidade do Texas, afirma que esta visão é parcial, e deixa de lado um elemento crucial: o software.

Em uma analogia com o mundo automobilístico, é como se apenas os motores fossem considerados os culpados pelo consumo de combustível.

O que a Dra. McKinley propõe é que o estilo de dirigir também é essencial.

Uma diferença que, se já não é desprezível para um usuário pessoal, pode representar economias gigantescas para os centros de dados de empresas como Google, Apple, Intel e Microsoft.

"Uma parcela cada vez maior daquilo que se gasta não está indo para a compra do hardware, mas para a energia que os datacenters consomem," diz ela.

Perfil de consumo dos processadores

McKinley afirma que, para que as empresas possam otimizar seu consumo de energia, é necessário dispor de perfis de potência detalhados de como os processadores funcionam com diferentes softwares e sob diferentes arquiteturas.

Foi isto que ela e Stephen Blackburn, da Universidade Nacional da Austrália, fizeram.

E o perfil de consumo do hardware sob diferentes demandas de processamento poderá ajudar a diminuir o consumo de energia não apenas dos datacenters e dos computadores, mas também de dispositivos portáteis, como notebooks, tablets e celulares.

E menor consumo em aparelhos portáteis significa baterias que duram mais tempo.

"Nós fizemos medições que ninguém havia feito antes," diz McKinley. "Nós mostramos que diferentes softwares, e diferentes classes de software, têm consumos de energia realmente diferentes."

Consumo de energia do GPS

Os pesquisadores citam como exemplo típico os aplicativos para celulares e smartphones que usam o GPS.

"Em termos de energia, o GPS é uma das funções que mais gastam energia em um celular. Um algoritmo ruim pode fazer o GPS ler dados muito mais do que o necessário para o programa funcionar bem," exemplifica a cientista.

De posse do perfil de consumo de energia do processador, o programador poderá otimizar seu algoritmo, minimizando os pings feitos pelo GPS, sem afetar a funcionalidade do programa.

E isto, afirmam os pesquisadores, vale para todos os programas de computador, incluindo os pesados algoritmos de indexação e busca em bancos de dados, tipicamente usados em datacenters.

Consumo dos programas

Segundo os pesquisadores, o ideal é que o perfil de consumo de energia dos processadores seja levado em conta desde o início do projeto.

Ou seja, eles defendem uma mudança no foco quando o assunto é otimização: enquanto até hoje só se falou em otimização para aumento da velocidade e do desempenho, é necessário agora otimizar os programas para que eles consumam o mínimo de energia.

A Intel acabou de lançar um processador que disponibiliza informações sobre seu consumo de energia, de forma que os programadores possam ajustar as funções dos programas.

Embora aplauda a iniciativa, McKinley afirma que os dados são muito básicos, e que é necessário disponibilizar informações muito mais detalhadas sobre o consumo de energia dos chips em tempo real.

Em um efeito em cascata, essas informações poderão chegar aos programas.

Assim, um usuário poderá decidir se baixa ou não um aplicativo para seu tablet ou celular dependendo de quanta energia ele vai drenar da bateria.

Sensores de fibra óptica ajudam a monitorar geradores de hidrelétricas

Uma tecnologia desenvolvida na Coppe/UFRJ promete revolucionar o monitoramento de temperatura dos geradores de usinas hidrelétricas, garantindo vida útil mais longa aos equipamentos.

O novo sistema usa sensores de fibra óptica para fazer o monitoramento remoto da temperatura dos geradores, em substituição aos sensores convencionais.

A tecnologia é resultado do trabalho das pesquisadoras Regina Allil e Bessie Ribeiro, coordenadas pelo professor Marcelo Werneck.

Como qualquer máquina, os hidrogeradores esquentam durante o funcionamento, o que pode levar a um sobreaquecimento. Caso a temperatura exceda o limite de 110° C, o calor pode provocar problemas, como uma pane ou o envelhecimento precoce de peças.

Sensores de fibra óptica

Os novos sensores são baseados em fibras ópticas especiais, que passam por um processo óptico que permite a gravação das chamadas redes de Bragg, que funcionam como sensores.

Como a fibra óptica é mais fina, ela possibilita a medição precisa de pontos do equipamento que não podem ser alcançados pelos sensores convencionais.

"A fibra óptica cabe em locais menores e ocupa menos espaço do que os fios de cobre. Um único cabo de fibra óptica pode conter até 20 sensores," conta o professor Werneck. Já no caso dos sensores convencionais, cada sensor exige um par de fios de cobre, que vai até a sala de comando.

Além da maior precisão, como a fibra óptica é feita basicamente de vidro, ela é um material isolante, imune às interferências eletromagnéticas que afetam os resultados das medições, o que permite a realização de medições mesmo em locais energizados com alta tensão.

Os dados dos sensores de fibra óptica alimentam um programa de computador, que informa em tempo real o estado do gerador, permitindo a manutenção de sua temperatura entre os 80º C e 90°C.

Óleo e gás

O projeto-piloto para testar a nova tecnologia foi instalado na Usina de Samuel, operada pela Eletronorte em Rondônia.

Segundo o professor, a contratação do projeto pela Eletronorte poderá permitir que o sistema passe a ser fabricado em série, baixando seus custos e atendendo a novas usinas hidrelétricas.

Para isso, a tecnologia deverá ser repassada a uma empresa privada, para fazer o desenvolvimento do produto final.

E ela poderá ter aplicações além das usinas de geração de eletricidade.

"A aplicação da fibra óptica pode propiciar soluções para o setor de óleo e gás, até então não atendidas pelos sensores convencionais. Um exemplo é a detecção de bactérias, assim como medidas de pH em lâminas d'água acima de cinco mil metros de profundidade", ressalta o professor.

Software da Symantec recomenda que usuários desabilitem o pcAnywhere

A Symantec alertou nesta quinta-feira (26/01) que os usuários devem desabilitar o programa pcAnywhere, já que hackers com acesso ao seu código fonte podem explorar falhas identificadas no software.

No começo deste mês a companhia de segurança confirmou que o código da versão 2006 de vários aplicativos da linha Norton – Corporate Antivirus, Internet Security, SystemWorks e pcAnywhere - havia vazado.

Na ocasião, alegou que, como os arquivos roubados eram antigos, os clientes não precisavam se preocupar. No entanto, agora a empresa admite que no caso do pcAnywhere, já que ele não sofreu grandes alterações nos últimos anos, o incidente afeta sua defesa, colocando os usuários em risco.

Em comunicado divulgado na última segunda-feira (23/01), a Symantec afirmou que a criptografia utilizada pelo software para proteger a comunicação entre computadores está vulnerável. “É possível que ataques man-in-the-middle ocorram, a depender das configurações e da utilização do produto”, explicou.

Leia mais: Symantec é acusada de enganar usuários para vender licenças

Se o hacker obtiver a chave de criptografia adotada pelo programa, ele poderá controlar sessões da máquina remotamente e, possivelmente, ganhar acesso sobre os dados compartilhados pela rede. Por isso, a empresa sugere que o software seja desativado até que uma correção para a falha seja encaminhada.

“Aos clientes que precisam do pcAnywhere para seus negócios, sugerimos que entendam os riscos correntes, garantam que a versão 12.5 esteja instalada e apliquem todos os updates assim que forem liberados e sigam as usuais práticas de segurança”.

À espera da nova versão

O software, além de ser comercializado individualmente, acompanha produtos como o Altiris Client Management Suite 7.0 ou o mais recente, o Altiris Deployment Solution com Remote v7.1.

Um patch para o programa foi entregue na última terça-feira (24/03) para corrigir duas vulnerabilidades que poderiam levar a execuções arbitrárias – mas isso não significa outras não sejam identificadas por conta do código vazado. Elas foram reportadas por dois pesquisadores de segurança, Tal Seltzer e Edward Torkington.

Novas correções serão liberadas na semana de 23/01, afirmou, via blog oficial, a diretora de marketing da Symantec para o Endpoint Management. “Nós continuaremos a entregar updates quando necessários até que uma nova versão do pcAnywhere se as vulnerabilidade fique pronta”.

Fonte: IDG Now!

Proposta quer acelerar entrada de novos genéricos no mercado

A Anvisa (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) abriu uma consulta pública para ouvir especialistas e a população sobre uma nova forma aumentar a disponibilidade de remédios genéricos.

A proposta é tornar obrigatório para os laboratórios a disponibilização de amostras de seus medicamentos de referência, para que outros laboratórios possam fazer testes de bioequivalência com suas versões genéricas.

O teste de bioequivalência permite saber se o remédio genérico tem o mesmo efeito que o remédio de marca.

O problema é que os laboratórios fabricantes de genéricos têm dificuldades em ter acesso aos novos medicamentos, porque muitos não estão à venda, sendo usados somente por hospitais.

Impulso genérico

Se a proposta for aprovada, a entrada de novos remédios genéricos no mercado deverá ter um impulso.

Com a obrigatoriedade, os laboratórios poderiam começar suas pesquisas tão logo os novos medicamentos chegassem ao mercado.

As sugestões e críticas sobre a proposta podem ser enviadas ao endereço SAI Trecho 5, Área Especial 57, CEP 71.205-050, Brasília, para o fax: (61) 3462-5602 ou para o email: cp10.2012@ anvisa.gov.br

quarta-feira, 25 de janeiro de 2012

Sabão magnético pode limpar vazamentos de óleo

O sabão, feito com sais ricos em ferro dissolvidos em água, reage a um campo magnético externo quando colocado em uma solução.

Essa propriedade em um sabão totalmente funcional, que lava de verdade, pode ser a solução para a limpeza de derramamentos de óleo, já que ele pode ser facilmente coletado após o uso, reduzindo o impacto ambiental.

Os cientistas procuram há muito tempo uma maneira de controlar os sabões - ou surfactantes, como eles são conhecidos na indústria - para aumentar sua capacidade de dissolver óleo em água e depois removê-los.

Agora a equipe do professor Julian Eastoe, da Universidade de Bristol, no Reino Unido, achou a solução.

Sabão magnético

O grupo já havia trabalhado em sabões sensíveis à luz e ao dióxido de carbono, assim como a alterações no pH, na temperatura ou na pressão.

Mas sua inovação mais marcante é a mais recente de todas, o primeiro sabão do mundo sensível a um campo magnético.

O sabão magnético foi produzido através da dissolução de ferro em uma variedade de materiais inertes, compostos de íons cloreto e brometo, muito semelhantes aos encontrados nos amaciantes de roupa e nos enxaguantes bucais.

A adição do ferro criou centros metálicos no interior das partículas de sabão.

Surfactantes à base de líquidos iônicos, compostos principalmente de água com alguns complexos metálicos de transição, têm sido sugeridos como potencialmente controláveis por ímãs há algum tempo.

Mas sempre se considerou que seus centros metálicos ficariam muito isolados dentro da solução, evitando as interações de longo alcance necessárias para que eles se tornassem magneticamente ativos.

Aplicações dos sabões magnéticos

As aplicações potenciais dos surfactantes magnéticos são enormes.

Sua capacidade de responder ao magnetismo permite que uma ampla gama de suas propriedades seja alterada ligando ou desligando um campo magnético externo.

Isso inclui a condutividade elétrica, o ponto de fusão, o tamanho e a forma dos agregados e até a rapidez com que ele se dissolve em água.

Esses fatores são fundamentais para a aplicação de sabões em uma variedade de ambientes industriais.

Suas propriedades magnéticas também tornam mais fácil sua captura e remoção, sugerindo novas aplicações em limpeza ambiental e no tratamento de água.

Experimentos científicos que requerem um controle preciso de gotículas de líquido também podem ficar mais fáceis com a adição deste surfactante e de um campo magnético.

Eletrônica analógica imita reações em células vivas

Conforme o mundo se torna menos analógico e mais digital, o jeito de pensar dos engenheiros também está mudando.

No mundo analógico, eles costumavam pensar principalmente em termos de quantidades, como a tensão, que são contínuas, ou seja, elas podem ter uma gama infinita de valores.

Agora, eles tendem a pensar mais em termos de 0s e 1s, as oposições binárias da lógica digital.

Desde a conclusão do Projeto Genoma Humano, duas prósperas novas disciplinas - biologia sintética e biologia de sistemas - surgiram da observação de que, em alguns aspectos, as sequências de reações químicas que levam à produção de proteínas nas células são muito parecidas com os circuitos eletrônicos.

Em geral, os cientistas nos dois campos tendem a analisar as reações em termos de oposições binárias: se uma substância química está presente, uma coisa acontece; se o produto químico está ausente, uma coisa diferente acontece.

Mundo analógico

Mas Rahul Sarpeshkar, professor de engenharia elétrica no MIT, acha que esta é a abordagem errada.

"Os sinais nas células não são uns ou zeros," diz Sarpeshkar. "Isso é uma abstração largamente simplificada, uma espécie de primeira aproximação, útil, mas grosseira, do que as células fazem. Mas todo o mundo sabe que isto está realmente errado."

Para demonstrar isto, ele e sua equipe agora estão usando circuitos eletrônicos analógicos para modelar dois tipos diferentes de interações entre proteínas e DNA nas células.

Os circuitos analógicos imitam os comportamentos da célula com uma precisão notável, mas, e talvez mais importante, eles fazem isso com muito menos transistores do que um circuito digital exigiria.

O trabalho pode apontar o caminho rumo a simulações eletrônicas de sistemas biológicos que não apenas são mais simples de construir e mais precisas, mas que também rodam de forma muito mais eficiente.

Os resultados também sugerem uma nova forma de analisar e projetar os processos bioquímicos que governam o comportamento das células.

Estados de transição

Um transistor é basicamente um interruptor: quando está ligado, ele conduz eletricidade, quando está desligado, não. Em um chip de computador, esses dois estados representam os 0s e 1s.

Mas, na passagem entre seus estados condutor e não-condutor, um transistor passa por todos os estados nesse meio - ligeiramente condutor, moderadamente condutor, muito condutor - assim como um carro que acelera de zero a 100 passa por todas as velocidades nesse intervalo.

Como os transistores em um processador de computador destinam-se a realizar operações de lógica binária, eles são projetados para tornar imperceptíveis esses estados de transição.

Mas são os estados de transição que Sarpeshkar e seus colegas estão tentando explorar.

"Digamos que a célula seja uma célula pancreática produzindo insulina," exemplifica Sarpeshkar. "Bem, quando a glicose sobe, ela quer fabricar mais insulina. Mas não é ou isto ou aquilo. Se a glicose sobe mais, ela vai fazer mais insulina. Se a glicose baixa um pouco, ela vai fazer menos insulina. Ela é graduada. Não é uma porta lógica."

Circuitos analógicos

Tratado como um componente analógico, um único transistor tem uma gama infinita de condutividades possíveis. Assim, ele pode modelar uma gama infinita de concentrações químicas.

Mas tratado como uma chave binária, um transistor só tem dois estados possíveis, de modo que modelar um intervalo grande, mas finito, de concentrações exigiria um banco inteiro de transistores.

Para circuitos grandes, que modelam sequências de reações dentro da célula, a lógica binária torna-se rapidamente complexa demais para ser prática.

Mas os circuitos analógicos não.

Na verdade, circuitos analógicos exploram os mesmos tipos de fenômenos físicos que tornam a maquinaria celular tão eficiente.

"Se você pensar bem, o que é a eletrônica?" pergunta Sarpeshkar. "É o movimento dos elétrons. E o que é a química? A química diz respeito aos elétrons movendo-se de um átomo ou molécula para outro átomo ou molécula. Elas devem estar profundamente ligadas: as duas se fundamentam nos elétrons."

Grafeno é invisível para a água

O grafeno é um dos materiais mais finos conhecidos pela ciência.

Na verdade, o nanomaterial é tão fino que a água nem sequer percebe que ele está lá.

Engenheiros do Instituto Politécnico Rensselaer e da Universidade de Rice, ambos nos EUA, descobriram como a magreza extrema do grafeno permite que ele apresente uma "transparência à água" quase perfeita.

Eles revestiram pastilhas de ouro, cobre e silício com uma camada de grafeno, e depois colocaram uma gota de água sobre essas superfícies revestidas.

Surpreendentemente, a camada de grafeno não teve praticamente nenhum impacto sobre a forma com que a água se espalha sobre as superfícies.

A descoberta pode ajudar a criar uma nova geração de dispositivos eletrônicos flexíveis baseados em grafeno.

Além disso, a pesquisa sugere um novo tipo de trocador de calor que usa cobre revestido com grafeno para resfriar chips de computador.

Impermeável

Os resultados surpreenderam os pesquisadores porque o grafeno é impermeável.

Os espaços minúsculos entre seus átomos de carbono são pequenos demais para que a água, ou qualquer outra coisa, mesmo um único próton, possa passar.

Devido a isso, seria de se esperar que a água apresentasse um comportamento diferente de quando ela é posta sobre uma superfície nua de ouro, silício ou cobre, uma vez que o revestimento de grafeno impede a água de contactar diretamente essas superfícies.

Mas os resultados da pesquisa mostram claramente como a água é capaz de perceber e reagir à superfície abaixo, ignorando totalmente o grafeno.

Molhabilidade

A "molhabilidade" de uma superfície é calculada medindo o ângulo com que uma gota de água adere à superfície.

O ângulo de contato da água com o ouro é de 77 graus - com o ouro revestido com grafeno, o ângulo foi de 78 graus. A molhabilidade do silício é de 32 graus, e de 33 graus com o silício revestido com o grafeno. Para o cobre, o dado é de 85 graus e 86 graus, respectivamente.

Conforme os pesquisadores aumentaram o número de camadas de grafeno, no entanto, ele tornou-se menos transparente para a água, e os ângulos de contato começaram a se elevar significativamente.

Após a adição de seis camadas de grafeno, a água já não via o ouro, o cobre ou o silício, comportando como se estivesse depositada sobre o grafite - que é uma coleção de folhas empilhadas de grafeno.

Forças de van der Waals

A razão para este comportamento desconcertante é sutil.

A água forma ligações de hidrogênio com determinadas superfícies, enquanto a atração da água para outras superfícies é ditada por uma interação física, chamada força de van der Waals.

Semelhante à forma como a gravidade dita a interação entre a Terra e o Sol, as forças de van der Waals ditam a interação entre átomos e moléculas.

No caso do ouro, cobre, silício e outros materiais, as forças de van der Waals entre a superfície e a gota de água determinam a atração da água à superfície e ditam como a água se espalha sobre a superfície sólida.

Em geral, essas forças têm um alcance de pelo menos alguns nanômetros.

Devido a esse raio de ação de longo alcance, estas forças não são afetadas pela presença de uma única camada de um átomo de espessura de grafeno entre a superfície e a água.

Em outras palavras, as forças de van der Waals são capazes de "olhar através" dos revestimentos ultra-finos de grafeno.

Desumidificadores e processadores de computador

Uma aplicação prática desta nova descoberta será no revestimento das superfícies de cobre usadas em desumidificadores.

Devido à sua exposição à água, o cobre se oxida, o que diminui sua capacidade de transferência de calor, tornando o equipamento menos eficiente.

Revestir o cobre com grafeno previne a oxidação, segundo os pesquisadores, e a operação do aparelho não será afetada porque o grafeno não muda a forma como a água interage com o cobre.

Este mesmo conceito pode ser aplicado para melhorar a capacidade de tubos de calor para dissipar o calor de processadores de computador.

Nanotrem de DNA viaja sozinho por trilhos moleculares

Cientistas usaram moléculas de DNA para construir um nano-trem, um motor molecular capaz de navegar por uma rota programada.

A nanoengenharia já criou motores moleculares e nanocarros antes.

Mas este é o primeiro "nano-veículo" a andar de forma autônoma, seguindo uma rota de trilhos, contendo múltiplas chaves para guiá-lo até seu destino.

Os cientistas das universidades de Quioto, no Japão, e Oxford, na Inglaterra, usaram uma técnica conhecida como origami de DNA.

Nessa técnica de nano-origami, as fitas de DNA são sequenciadas de uma maneira que as força a se automontar nos padrões 2D ou 3D desejados - ou seja, depois de corretamente programadas, as próprias moléculas de DNA se encarregam de fazer as "dobraduras".

Nanotrem

Os cientistas construíram uma malha de trilhos e chaves por cima das diversas peças do origami de DNA, o que permite que as moléculas-motores viajem ao longo dos trilhos.

"Nós demonstramos não apenas que é possível construir máquinas em nanoescala que funcionem de forma autônoma, como também que é possível fazer esses dispositivos gerarem resultados previsíveis a partir de condições iniciais diferentes e controláveis," diz o Dr. Masayuki Endo, coordenador da pesquisa.

O grupo acredita que, com base nesse primeiro trem molecular programável, será possível construir sistemas mais complexos.

Entre as possibilidades estão linhas de montagem moleculares para nanofábricas, e sensores sofisticados, que não apenas leiam as condições desejadas, mas também tomem providências com base na leitura que fizerem.

Satélite alvejado por laser vai testar Teoria da Relatividade

Está tudo pronto para o lançamento do satélite artificial que pretende realizar a medição mais precisa já feita dos efeitos previstos pela Teoria da Relatividade de Einstein.

O satélite italiano LARES (LAser RElativity Satellite) vai também marcar a estreia do novo foguete europeu, o Vega, que será lançado a partir do Espaçoporto de Kouru, na Guiana Francesa - a grande estrela dessa missão será o teste da nave espacial europeia IXV.

O LARES, que é um satélite totalmente passivo, ficará em uma órbita a 1.400 quilômetros acima da superfície da Terra.

Ele é composto por 92 refletores feitos de liga de tungstênio. Esses espelhos vão refletir a luz de lasers disparados da superfície.

Arrasto gravitacional

Os cientistas esperam que o monitoramento da reflexão dos lasers disparados da Terra permita a realização das mais precisas medições já feitas de alguns dos efeitos previstos por Einstein em sua Teoria da Relatividade Geral.

Entre esses efeitos está o chamado "arrasto gravitacional", segundo o qual a rotação de um objeto de grande massa - neste caso, a Terra - distorce o espaçotempo, afetando assim o movimento de satélites ao seu redor.

O LARES foi projetado para medir o arrasto gravitacional com precisão de 1%.

Seu rastreamento será feito pela ILRS (International Laser Ranging Service), uma rede de estações de rastreamento a laser distribuída por todo o globo e que disponibiliza seus dados imediatamente, sem custos.

Limites de Einstein

A Teoria da Relatividade de Einstein já foi comprovada por inúmeros experimentos.

Mas, à medida que o conhecimento avança, os cientistas tentam testá-la até seus limites.

Os esforços atuais se concentram em torno de duas questões fundamentais: a detecção das ondas gravitacionais e o aumento da precisão do chamado efeito Lense-Thirring.

O efeito Lense-Thirring descreve a distorção do espaçotempo causada por um corpo de grande massa, tendo sido medido até agora com uma precisão de 10% - o satélite LARES pretende chegar a 1%.

Mas o satélite LARES tem outros objetivos científicos, incluindo o teste de teorias alternativas à Teoria da Relatividade.

O LARES também medirá vários parâmetros conhecidos como PPN (Parameterized Post-Newtonian), fará medições mais precisas da gravidade, testará o princípio da equivalência e fará medições para o sistema internacional de referência terrestre (ITRF: International Terrestrial Reference System).

Brasileiras criam creme para a pele que combate rugas e flacidez

Um filtro solar que, além de proteger contra os efeitos nocivos da radiação ultravioleta, melhora a textura e a elasticidade da pele, estimula a renovação celular, hidrata e diminui as rugas.

Este é o novo produto desenvolvido por uma equipe de pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) no campus de Ribeirão Preto.

A fórmula alia dois tipos de substâncias fotoprotetoras aos extratos vegetais de Ginkgo biloba e de algas marinhas vermelhas.

Também foram adicionadas vitaminas A, C e E.

Fator de proteção solar

O primeiro passo foi desenvolver uma formulação com filtros fotoestáveis, ou seja, capazes de permanecer ativos na presença da luz, com fator de proteção solar (FPS) 20.

Para isso foram combinados filtros químicos (orgânicos), compostos por moléculas capazes de absorver os raios ultravioleta e transformá-los em raios de baixa energia inofensivos à pele, e filtros físicos (inorgânicos), que refletem a radiação e impedem sua penetração.

"Adicionamos então extratos vegetais e vitaminas. Testamos várias combinações de ingredientes. O desafio foi criar um produto com características sensoriais adequadas, pois, se você fizer um creme muito gorduroso ou que não espalha, ninguém usa", explica Patrícia Maia Campos, coordenadora da pesquisa.

As vitaminas foram acrescentadas para estimular a renovação celular e melhorar as condições gerais da pele, elaborando assim um creme multifuncional, explicou a farmacêutica.

Proteção ao DNA

Testes feitos com camundongos mostraram que o produto reduziu a presença das proteínas p53 e caspase-3, marcadores genéticos que indicam dano celular causado pela radiação.

"Houve ainda menor produção da enzima metaloproteinase, que destrói o colágeno e deixa a pele flácida", disse Patrícia.

Em uma segunda etapa feita com voluntárias humanas, avaliou-se a ação do creme em tempo real, por meio de técnicas de biofísica e imagem da pele.

"Foi possível observar uma hidratação profunda e melhora na aparência da pele com duração aproximada de 8 horas. Também melhorou significativamente a função barreira e a textura da pele", disse.

Os testes ainda não estão concluídos, mas, segundo Patrícia, já foi possível perceber que o produto aumenta a espessura da camada granulosa da pele.

Isso pode estar associado a um maior estímulo à renovação celular.

Extratos vegetais

A combinação dos filtros com as algas marinhas vermelhas foi a que mais reduziu a presença das proteínas p53 e caspase-3, ou seja, a que mais evitou danos celulares.

A combinação com o Ginkgo biloba foi a que mais protegeu a função barreira da pele.

Já a fórmula que tinha apenas os filtros e as vitaminas aumentou a perda de água na camada superficial. Segundo a pesquisadora, isso provavelmente está ligado ao aumento da renovação celular estimulado pelas vitaminas A e C.

"Por isso é importante acrescentar os extratos vegetais para compensar", frisou.

Quanto maior a perda de água, mais frágil e sensível fica a pele. Isso não apenas facilita a penetração da luz ultravioleta, mas também favorece doenças como a dermatite de contato e o eczema tópico.

Segundo a pesquisadora, a formulação completa foi a que mais hidratou e protegeu a função barreira da pele, melhorando também a aparência e diminuindo as rugas e a aspereza.

Mas ela alerta que o produto é para ser usado no dia-a-dia e não quando a exposição ao sol for intensa, como na praia ou piscina.

Calêndula protege a pele contra o sol e o envelhecimento

Micose de unha é combatida com terapia de luz

Pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos, da USP, utilizaram uma técnica de luz para combater com sucesso os fungos causadores da micose de unha (onicomicose).

A expectativa dos pesquisadores é fabricar um aparelho prático e disponibilizar a técnica de maneira acessível a toda população.

A terapia fotodinâmica, tratamento de doenças baseado na utilização de luz para ativação de compostos medicamentosos, tem sido presença cada vez mais forte no tratamento de doenças, principalmente na área da dermatologia.

A técnica, agora aplicada à inativação de microorganismos, havia sido recentemente usada para matar bactérias nos dentes.

Tratamentos para micose de unha

Os tratamentos convencionais para a micose de unha, ou onicomicose, são mais paliativos do que uma solução definitiva, e são associados a altas taxas de falha e recorrência.

A pesquisadora Ana Paula da Silva adaptou um equipamento de fluorescência, já disponível no mercado para o diagnóstico de cáries e placas bacterianas.

O equipamento permite uma localização mais exata dos fungos causadores da infecção por meio da fluorescência característica do próprio microorganismo.

A seguir foram desenvolvidos os protótipos de equipamento para fazer o combate propriamente dito da onicomicose.

Compostos fotossensíveis

Hoje a pesquisa se baseia na utilização de dois protótipos diferentes para o trato da unha, sendo que cada protótipo trabalha com um comprimento de onda diferente, a fim de ativar diferentes substâncias nos medicamentos.

"São compostos fotossensíveis bem diferentes", comenta Natalia Mayumi Inada, orientadora do projeto.

"O intuito é comparar a eficácia de cada composto, e para isso utilizamos, para cada um, uma fonte de luz específica: uma na região do vermelho e outra na região do azul", completa.

Espécies reativas de oxigênio

A luz em um comprimento de onda específico tem a função de ativar o composto fotossensível que, já em contato com a unha danificada, gera espécies reativas de oxigênio que são prejudiciais aos microorganismos.

"Estas espécies reativas de oxigênio são tóxicas para o fungo ou para a bactéria, e acabam por eliminá-los," esclarece Natalia.

A medicação fica em contato direto com a lesão durante apenas uma hora, iluminada por vinte minutos.

Com a rapidez da ação, Ana Paula conta que consegue tratar de dez a quinze pacientes por dia.

Tanto o protótipo do equipamento quanto a técnica da inativação fotodinâmica já estão patenteados. As medicações utilizadas são comerciais, já aprovadas para estudos clínicos experimentais - uma de origem russa e outra nacional, sintetizada por uma indústria farmacêutica de Ribeirão Preto (interior de São Paulo).

segunda-feira, 23 de janeiro de 2012

Tecido antibomba pode evitar derrubada de aviões

Tecidos à prova de bombas podem ser muito úteis em diversas situações.

Uma mala suspeita em um ambiente cheio de pessoas, eventualmente até no interior de um avião, parecem ser as mais óbvias.

O super tecido é resultado do projeto Fly-Bag, conduzido por uma série de instituições e empresas da Europa.

Tecido multicamada

"O contêiner foi construído com uma combinação de diferentes camadas de tecidos técnicos," explica Donato Zangani, coordenador do projeto.

São tecidos especialmente projetados com diferentes características.

No caso de uma explosão é necessário conter a expansão de gases, que causam o impacto, reter os próprios casos tóxicos produzidos pela explosão, além de reter ao máximo os fragmentos produzidos.

Como é impossível criar um só tecido capaz de lidar com todas as situações, os pesquisadores criaram um tecido multicamada.

"Cada camada tem suas próprias características. Algumas delas foram projetadas para se expandir de forma controlada, de forma que o contêiner pode se esticar sem se rasgar," diz Zangani.

Explosão contida

Embora não seja capaz de anular a explosão de uma mala totalmente cheia, digamos, com 20 quilos de explosivos, os testes mostraram que a sacola antibomba consegue lidar com uma quantidade de explosivos muito maior do que o necessário para derrubar um avião 747.

A explosão faz com que a sacola inteira infle, saltando no ar. Conforme ela cai de volta no chão, é possível ver, pela fumaça que escapa pelo zíper, que um pequeno incêndio se inicia em seu interior.

Mas, pelo pouco oxigênio no interior do contêiner, o fogo se extingue rapidamente, e a sacola antibomba não chega a se incendiar.

Comportamento contido

"Este é um projeto de pesquisa verdadeiramente aplicado. Nós queríamos produzir um protótipo com o qual as companhias aéreas pudessem testar a implementação efetiva de todo o sistema," diz Zangani.

Isso inclui a "operação" sem necessidade de pessoal especializado.

Segundo os pesquisadores, no caso de uma ameaça não é necessário esperar pelo esquadrão antibombas, correndo o risco de que o pacote suspeito exploda antes que o socorro chegue.

Tudo o que é necessário fazer é colocar o pacote no interior da sacola antibomba e removê-la para um lugar seguro, lá onde o esquadrão antibombas pode atuar sem provocar pânico e sem interromper as operações do aeroporto.

Cortina que engrossa quando esticada resiste a explosões

Memória de DNA gravada com luz nunca se esquece

Cientistas criaram uma memória digital baseada em moléculas de DNA.

A memória, do tipo "escreve uma vez, lê muitas vezes", usa luz ultravioleta para gravar os dados.

Os cientistas da Universidade Nacional Tsing Hua (Cingapura) e do Instituto de Tecnologia Karlsruhe (Alemanha) afirmam que o experimento é uma tentativa para tornar o armazenamento de dados mais barato.

Segundo eles, em alguns casos é mais barato fabricar memórias de DNA do que usando os materiais semicondutores tradicionais, como o silício.

Memória de DNA

A memória consiste em uma fina película de DNA de salmão, incorporada com prata. O conjunto é prensado entre dois eletrodos.

Quando a luz ultravioleta incide sobre a biomemória, inicia-se um processo de síntese que faz com que os átomos de prata se aglomerem em nanopartículas, deixando o dispositivo pronto para a gravação de dados.

Quando sem energia, ou sob baixa tensão nos eletrodos, somente uma corrente muito baixa consegue fluir pelo compósito de DNA iluminado pela luz ultravioleta - isto corresponde ao estado "desligado" - ou 0 - da memória de DNA.

Mas a luz ultravioleta torna o compósito incapaz de reter carga sob um forte campo elétrico.

Assim, quando a tensão aplicada aos eletrodos supera um determinado limite, começa a fluir uma corrente muito maior através do compósito.

Este estado de alta condutividade corresponde ao estado "ligado" - ou 1 - da memória.

Memória WORM

A equipe descobriu que esta mudança de baixa condutividade para alta condutividade é irreversível: uma vez ligado, o sistema permanece ligado, não dependendo mais da tensão aplicada aos eletrodos.

Assim, uma vez escrito o dado, a biomemória de DNA parece reter a informação indefinidamente, tornando-a uma memória do tipo WORM (Write Once, Read Many).

O grupo afirma ter expectativa de que a técnica seja útil no projeto de dispositivos de armazenamento óptico de dados, e sugere que ele poderá ser usado no campo da plasmônica.