segunda-feira, 27 de fevereiro de 2012

Empresa brasileira de biotecnologia está entre mais inovadoras do mundo

Uma empresa localizada em Piracicaba, no interior de São Paulo, está entre as 50 companhias mais inovadoras do mundo de acordo com um ranking da revista norte-americana Fast Company.

Trata-se da Bug Agentes Biológicos, uma empresa de biotecnologia fundada por estudantes de pós-graduação da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq), da Universidade de São Paulo (USP), com apoio do Programa FAPESP Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE).

A empresa de controle biológico foi apontada pela revista norte-americana como a 33ª mais inovadora mundialmente, na lista encabeçada pelos gigantes de tecnologia Apple, Facebook e Google. A Bug foi considerada pela publicação a mais inovadora do Brasil, à frente da Petrobras e da Embraer.

A Fast Company destaca que a Bug produz em massa vespas para combater larvas e percevejos que ameaçam lavouras de cana-de-açúcar e de soja, que representam as duas maiores e mais lucrativas culturas agrícolas do Brasil.

E que, em 2011, começou a aperfeiçoar uma maneira de liberar as vespas que produz em plantações de cana-de-açúcar da mesma forma como os inseticidas são pulverizados sobre lavouras da cultura por meio de aviões.

"O Brasil é o terceiro maior exportador agrícola do mundo (atrás dos Estados Unidos e da União Europeia) e ultrapassou recentemente os Estados Unidos como o maior consumidor de pesticidas. A Bug tem a única alternativa aos inseticidas aprovado pelos ministérios da Agricultura, Meio Ambiente e Saúde", afirmou a revista.

Insetos transgênicos

A empresa desenvolve em grande escala insetos geneticamente programados para atingir e controlar seus inimigos naturais no campo, evitando infestações e danos às plantações.

A empresa se destaca no setor de controle biológico ao produzir parasitoides específicos para controlar ovos de pragas, o que não costuma ser feito pelos insetos produzidos pelas empresas do setor, em sua maioria estrangeiras.

"Geralmente, as outras empresas de controle biológico produzem parasitoides que controlam lagartas, insetos que já nasceram, que atacam a planta e que só então serão controlados. Nós produzimos parasitoides que controlam o ovo da lagarta ou do percevejo, impedindo que eles venham sequer nascer e causar prejuízos", disse Alexandre de Sene Pinto, um dos fundadores e sócio da empresa.

A empresa iniciou suas atividades produzindo microvespas Cotesia flavipes - que parasita lagartas (Diatraea saccharalis) de uma praga conhecida como broca da cana-de-açúcar, que ataca lavouras de cana - e Trichogramma galloi, que são parasitoides dos ovos da mesma praga.

Segundo Sene Pinto, utilizada no Brasil desde a década de 1970 no controle da broca de cana-de-açúcar, em um dos maiores programas de controle biológico do mundo, a Cotesia flavipes não estava funcionando bem em algumas áreas de cultivo da cultura no país nos últimos anos, o que levou à entrada de inseticidas no segmento.

"Isso nunca tinha ocorrido na cultura de cana-de-açúcar que, tradicionalmente, sempre utilizou controle biológico e não dava espaço para os agrotóxicos. Mas, de repente, os inseticidas começaram a ganhar espaço", disse.

Para tentar frear o avanço dos produtos químicos na cultura da cana-de-açúcar, a Bug começou a produzir e a utilizar nas plantações da cultura vespas Trichogramma galloi, que até então não eram utilizadas no cultivo da planta.

Hoje, de acordo com Sene Pinto, a área plantada com cana-de-açúcar controlada com o inseto no Brasil aumentou de forma exponencial, atingindo 500 mil hectares. "É um programa de controle biológico único que caminha para ser um dos maiores do mundo", disse.

Exportações biotecnológicas

Além dos insetos para controle de pragas da cana-de-açúcar, a empresa começou a produzir vespas Telenomus podisi e Trissolcus basalis, que parasitam ovos de percevejos que atacam a soja. O Brasil é o maior produtor mundial de soja, com a área plantada superior à da cana-de-açúcar.

Produzidos em pequenas quantidades desde 1980 pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), a Bug começou a criar em maior escala os insetos no país e a disponibilizá-los aos agricultores. "O pouco que produzimos no começo não foi suficiente para atender a demanda dos agricultores", disse Sene Pinto.

Segundo o pesquisador, a tecnologia de liberação dos insetos em campo, desenvolvida pela Bug, tem sido aprimorada com o passar dos anos pelo grupo de pesquisa que coordena na empresa.

O grupo estuda, entre outras questões, os efeitos do microclima e de microambientes na eficiência dos parasitoides, a quantidade de insetos por liberação, seus raios de dispersão, permanência em campo, associação com outros organismos e forma de liberação.

Além do Brasil, a empresa exporta insetos para Europa e Estados Unidos, onde ingressou comercializando ovos esterilizados com luz ultravioleta (UV) de uma traça inerte para multiplicação de Trichogramma.

"Hoje, a Bug conta com alguns investidores, como o Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), por meio do Fundo Criatec, e se transformou de firma limitada em sociedade anônima", disse Sene Pinto.

Baterias líquidas chegam a meio caminho da energia limpa

Um relatório recente, listando as tecnologias emergentes para o século 21, afirma que baterias melhores são essenciais para que as tecnologias de energia limpa se tornem realidade.

Isto porque as principais fontes alternativas de energia, como solar, eólica, das ondas e das marés, sofrem de flutuações ao longo do dia e das estações.

Assim, é necessário dispor de sistemas de armazenamento de energia capazes de guardar a eletricidade gerada para que ela possa ser usada quando necessário, ou para liberá-la de forma contínua.

Uma dentre as alternativas que estão sendo consideradas são as chamadas baterias líquidas, ou baterias de fluxo, que podem ser recarregadas rapidamente, têm grande densidade de energia e suportam milhares de ciclos de carga e descarga.

Em laboratório, as baterias de fluxo já alcançaram até 14.000 ciclos, o equivalente a 20 anos de operação ininterrupta - algo impensável para as baterias de lítio.

"Complete a bateria": baterias poderão ser reabastecidas com carga

Deficiências das baterias de fluxo

Mas há problemas. As baterias de fluxo são grandes, mais ou menos do tamanho de uma casa, e não são baratas - na verdade, elas não são muito mais baratas do que uma bateria de íons de lítio que tivesse o tamanho de uma casa.

Há baterias de fluxo em escala de demonstração sendo construídas nos EUA, no Japão e na Austrália, algumas com capacidades que chegam a 25 MW.

As tecnologias preferidas são as de vanádio e bromo, que têm suas próprias deficiências.

O material que guarda a energia é tóxico, os preços dos dois metais estão longe de ser estáveis, e a solução aquosa que essas baterias empregam limita a quantidade de material que pode ser dissolvido e, por decorrência, a quantidade de energia que pode ser armazenada.

Líquidos iônicos metálicos

Uma solução começa a surgir agora, pelas mãos de cientistas dos Laboratórios Sandia, nos Estados Unidos.

David Ingersoll e seus colegas criaram uma nova classe de líquidos iônicos metálicos, eletroquimicamente reversíveis, que eles chamaram de MetILs.

Líquidos iônicos tensoativos impulsionam química verde

A primeira vantagem do novo material é que ele dispensa o bromo e o vanádio, e usa metais de preço mais baixo e menos sujeitos a fortes flutuações, como ferro, cobre e manganês.

E, como se baseia em líquidos iônicos, o sistema dispensa a água, eliminando uma das deficiências das baterias de fluxo.

"Em vez de dissolver o sal em um solvente, nosso sal é um solvente," diz o Dr. Travis Anderson, coordenador da equipe. "Nós obtivemos uma concentração muito mais elevada do metal ativo porque não ficamos limitados pela saturação."

Novo padrão ouro

Os ganhos não são pequenos: a densidade de energia da bateria foi multiplicada por três, o que reduziu drasticamente o tamanho da bateria.

Além disso, a eficiência eletroquímica dos MetILs é superior a tudo o que está relatado na literatura científica até agora.

A equipe preparou quase 200 combinações de cátions, ânions e ligantes. Dentre eles, cinco superaram a eficiência eletroquímica do ferroceno, considerado o padrão ouro da área.

Mas o milagre ainda não está totalmente pronto: todos os resultados se aplicam aos materiais usados nos catodos das baterias de fluxo.

Agora os cientistas estão trabalhando na identificação de materiais para os anodos.

Programa encontra melhor música de fundo para fotografias

Cientistas alemães desenvolveram um programa capaz de selecionar uma trilha sonora para uma fotografia ou imagem.

O programa sistematiza a técnica usada por produtores de filmes para atribuir uma música de fundo adequada para cada cena - com muito menos trabalho, é claro.

Três níveis

O processo é realizado por um algoritmo que opera em três níveis.

Para começar, a imagem ou fotografia é comparada com uma gigantesca base de dados de cenas de filmes - os quadros do filme entendidos como imagens individuais - e das trilhas sonoras que os diretores escolheram para elas.

É essa base de dados, que cresce continuamente, que permite que o programa parta de um expertise humano, e não de uma mera escolha aleatória.

No segundo nível, o programa cria uma lista das trilhas sonoras atribuídas às imagens que mais se parecem com a imagem escolhida pelo usuário.

Finalmente, no terceiro nível, o programa usa um cálculo matemático para eliminar redundâncias, e mostra ao usuário apenas as opções mais fidedignas.

Associações subjetivas

Segundo Aleksander Stupar e Sebastian Michel, criadores do programa, batizado de Picasso, apresentar uma lista de possíveis trilhas sonoras ao usuário faz mais sentido do que o programa fazer a escolha final porque cada imagem em particular traz diferentes associações para diferentes usuários.

Os interessados podem fazer sua própria avaliação do Picasso no site de demonstração do projeto, mantido pela Universidade de Saarland.

O endereço é http://picasso.mmci.uni-saarland.de/demo/

Sintetizador de voz controlado pelas mãos permite falar por gestos

Uma nova tecnologia desenvolvida no Canadá permite que uma pessoa fale ou cante usando apenas suas mãos para controlar um sintetizador de voz.

Sidney Fels, da Universidade da Colúmbia Britânica, afirma que sua tecnologia "sintetizador gesto-para-voz" replica os processos que os humanos usam quando controlam o seu próprio aparelho vocal.

"É como tocar um instrumento musical que emite voz," simplifica Fels.

As aplicações da nova tecnologia poderão incluir desde novas formas de expressão musical e auxílio para pessoas com deficiências da fala, até o controle gestual de grandes equipamentos industriais.

Além, é claro, da inusitada apresentação de um artista que faz um dueto consigo mesmo, cantando com seu aparelho vocal normal e produzindo a segunda voz por meio dos gestos.

Vogais abertas e consoantes fechadas

Os pesquisadores construíram luvas especiais, equipadas com sensores de posição 3-D, que determinam a posição de cada mão no espaço.

Determinadas posturas das luvas estão associadas com áreas definidas do espectro de áudio.

A luva da mão direita tem sensores para detectar a flexão. Quando o usuário fecha a mão, ela cria sons consonantais - os pesquisadores desenvolveram uma coleção de gestos que são mapeados para sons consonantais.

Quando o usuário abre a mão direita, ele produz sons de vogais, da mesma forma que acontece no trato vocal quando a língua se movimenta. A emissão das vogais é controlada pela localização da luva no espaço horizontal.

A luva direita também controla a ritmo da fala pela sua localização vertical no espaço.

Os controles da luva esquerda controlam os chamados "sons de parada" - como a consoante "B".

Controle de guindastes

"Outras aplicações possíveis para esta inovação são interfaces para tornar mais fácil a execução de determinadas tarefas, tais como controle de guindastes ou outras maquinarias pesadas," diz Fels.

"Leva cerca de 100 horas para uma pessoa aprender a falar usando o sistema," diz Fels, cujos interesses de pesquisa incluem interação humano-computador, modelagem biomecânica das vias aéreas superiores, síntese da fala e redes neurais.

Pulsares são mais velhos do que o Universo?

que faz o sucesso da ciência é uma perseguição incansável de uma concordância entre fatos e teorias.

Contudo, apesar do enorme sucesso do modelo do Big Bang, algumas observações recentes chegaram a uma conclusão incômoda: os pulsares, ou buracos negros estelares, pareciam ser mais velhos do que o Universo.

Os pulsares estão entre os corpos celestiais mais exóticos que se conhece. Eles têm um diâmetro entre 10 e 20 quilômetros, mas, nessa dimensão digna de um apagado asteroide, eles concentram uma massa equivalente à do Sol. O resultado é uma emissão de energia 100.000 vezes maior do que a do Sol.

Para se ter uma ideia, um cubo de açúcar que fosse feito com a matéria dos pulsares pesaria quase um bilhão de toneladas aqui na Terra.

Mais recentemente eles vêm incomodando muito os astrônomos: em 2010, descobriu-se um pulsar mais denso do que a teoria considerava possível. Em maio do ano passado, a Nebulosa de Caranguejo apresentou uma ejeção inédita de raios gama, que os cálculos logo mostraram se originar de um pulsar impossível de existir segundo os modelos atuais.

Pulsares de milissegundo

Uma família desses corpos celestes, chamada de pulsares de milissegundo, gira centenas de vezes por segundo ao redor do seu próprio eixo.

Desde que o primeiro deles foi descoberto, em 1982, os astrônomos já encontraram cerca de outros 200 desses pulsares, com períodos de rotação entre 1,4 e 10 milissegundos.

Essas estrelas de nêutrons fortemente magnetizadas atingem essas altíssimas frequências rotacionais acumulando massa e momento angular sugando uma estrela próxima, com a qual formam um sistema binário.

O problema é que, ao calcular a idade dos pulsares e dos restos da sua estrela companheira, os cientistas chegam à conclusão paradoxal de que eles são mais velhos do que o Universo.

Na verdade, ainda não se chegou a uma explicação razoável nem para a idade, sem para os períodos de rotação e nem para os fortíssimos campos magnéticos desses estranhos "faróis estelares". Por exemplo, o que acontece com a rotação do pulsar quando acaba a massa de sua estrela doadora? Ninguém sabia.

Agora, Thomas Tauris, do Instituto Max Planck, na Alemanha, saiu em socorro da teoria, fazendo simulações computacionais que mostram que os pulsares de milissegundo podem não ser tão velhos quanto parecia. E ele fez isso apresentando uma solução para o problema do "desligamento dos pulsares.

Desligando um pulsar

Por meio de cálculos numéricos, feitos com base na evolução estelar e no torque de acreção dos pulsares, Tauris demonstrou que os pulsares de milissegundo perdem cerca de metade da sua energia rotacional durantes os estágios finais do processo de transferência de massa de sua estrela canibalizada, antes que o pulsar acione seu processo de emissão de ondas de rádio.

O elemento mais importante do estudo é que ele demonstra como o pulsar é capaz de quebrar seu assim chamado equilíbrio rotacional.

Nessa época, a taxa de transferência de massa cai, o que faz a magnetosfera do pulsar se expandir.

O resultado é que ele começa a arremessar massa de volta ao espaço, como se fosse uma hélice, o que o faz perder energia rotacional e diminuir seu período de rotação.

Em outras palavras, é a expansão do campo magnético do pulsar que ajuda a diminuir sua velocidade de rotação.

É por isso que os pulsares que emitem ondas de rádio giram mais lentamente do que seus progenitores, os pulsares emissores de raios X, que continuam absorvendo matéria das suas estrelas doadoras.

Escondendo a idade

Além de estar em concordância com as observações, isso explicaria porque os pulsares de milissegundo dão a impressão de ser mais velhos do que os restos das anãs-brancas que eles sugam.

Isto porque sua idade é calculada com base na sua rotação, mas até agora não se conhecia essa variação na rotação induzida pela expansão do campo magnético do pulsar - o que levava a cálculos de até 15 bilhões de anos de idade para alguns pulsares, mais do que os 13,7 bilhões calculados para o Universo.

Segundo Tauris, o único "relógio" em que se pode confiar para calcular a idade desses sistemas binários são os restos da estrela companheira - mais especificamente, de sua temperatura, uma vez que ela continua quente mesmo não sendo mais capaz de queimar hidrogênio devido à perda de massa para o pulsar.

O trabalho também oferece uma explicação para a aparente inexistência de pulsares ainda mais rápidos, na faixa dos microssegundos ou menos.

Vórtices magnéticos viram bits gravados eletricamente

Há cerca de três anos, cientistas alemães descobriram uma estrutura magnética totalmente nova em um cristal de silício e manganês - uma rede ordenada de redemoinhos magnéticos.

Esses redemoinhos foram batizados de skyrmions pelo professor Christian Pfleiderer, da Universidade Técnica de Munique, em homenagem a Tony Skyrme, um físico teórico britânico que previu sua existência cinquenta anos antes.

A verificação experimental do fenômeno foi um impulso para a área da spintrônica, componentes nanoelétricos que utilizam não apenas a carga dos elétrons para processar informações, mas também seu momento magnético, mais conhecido como spin.

Entusiasmados com a então recente concessão do Prêmio Nobel de Física de 2007 a Peter Grünberg e Albert Fert pela descoberta de um mecanismo que permitiu a leitura mais rápida de dados armazenados magneticamente nos discos rígidos, os cientistas logo pensaram em usar esses cristais de vórtices magnéticos para armazenar dados.

Fronteira do armazenamento magnético de dados

No campo do armazenamento de dados, as pesquisas hoje se concentram em descobrir como os dados magnéticos podem ser escritos diretamente nos materiais usando apenas a corrente elétrica.

Descoberta nova forma de gravar dados nos discos rígidos

A vantagem dos skyrmions é que eles podem ser controlados com uma corrente 100.000 vezes menor do que a necessária para controlar outras nanoestruturas.

E, enquanto o bit magnético de um disco rígido moderno possui cerca de um milhão de átomos, os cientistas já demonstraram skyrmions com apenas 15 átomos.

Agora, a equipe alemã desenvolveu uma técnica que permite que os skyrmions sejam movidos e medidos de uma forma inteiramente eletrônica.

"Quando os redemoinhos elétricos movem-se em um material, eles geram um campo elétrico," explica o Dr. Pfleiderer. "E isto é algo que nós podemos medir diretamente com equipamentos eletrônicos disponíveis em nosso laboratório."

Discos skymiônicos

Hoje, na cabeça de leitura e escrita de um disco rígido, uma corrente elétrica é usada para gerar um campo magnético, a fim de magnetizar uma área do disco e, assim, registrar um bit de dados.

Os skyrmions, ao contrário, podem ser movidos diretamente, e com uma corrente muitíssimo menor.

"Isto deverá tornar a gravação e o processamento de dados muito mais compacto e energeticamente eficiente," diz o pesquisador.

Contudo, ainda há desafios a vencer: tudo está funcionando no laboratório em temperaturas criogênicas, incompatíveis com equipamentos que pretendem estar presentes em todos os lares e escritórios.

Mas há tanto entusiasmo na área que o próprio Conselho de Pesquisas Europeu está financiando um projeto com o objetivo de desenvolver novos materiais onde os skyrmions funcionem em temperatura ambiente.

Aparelho portátil cura coceira da picada de insetos

Cientistas do Laboratório Nacional de Física (NPL) do Reino Unido criaram um pequeno aparelho capaz de aliviar a dor e a coceira resultante da picada de pernilongos e mosquitos.

O aparelho usa uma corrente elétrica de baixa potência produzida por um material piezoelétrico similar ao utilizado nos acendedores de fogão e isqueiros.

Materiais piezoelétricos, dos quais o mais conhecido é o cristal de quartzo, produzem uma corrente elétrica quando recebem uma pressão mecânica.

Ao clicar no aparelho, chamado Zap-It, a corrente elétrica produzida pelo cristal age sobre a pele reduzindo a produção excessiva de histamina, aliviando não apenas a coceira, mas também a vermelhidão no local da picada.

Eletricidade na pele

O aparelho é considerado um dispositivo medicinal, tendo sido aprovado para venda na Europa. A FDA dos Estados Unidos ainda o está analisando.

O Zap-It foi desenvolvido pela empresa EcoBrand, que procurou os físicos do NPL para avaliar todos os fatores envolvidos com a aplicação de uma corrente elétrica na pele humana.

Os pulsos de energia gerados pelo aparelho têm alta tensão, mas baixa corrente, e não duram mais do que 10 milissegundos.

Mesmo com as variações nas características elétricas da pele nas diversas partes do corpo, e entre a pele de pessoas diferentes, os físicos do NPL consideraram que o aparelho não oferece riscos à saúde.

domingo, 26 de fevereiro de 2012

Pesquisadores desenvolvem método para decifrar Captchas em vídeo

Pesquisadores da Universidade de Stanford descobriram uma maneira de decodificar captchas de vídeo, do tipo dos implantados por empresas como a NuCaptcha, com uma taxa de sucesso de 90%.

Captchas são aqueles códigos com letras e números "tortos", feitos para impedir que robôs façam spam em sites.

Em vez de apresentar aos usuários uma estática convencional, a versão NuCaptcha de vídeo exibe texto em rotação que também se move da esquerda para a direita na tela. Em teoria, isso torna muito mais difícil para os sistemas de spam automatizados detectarem com segurança quais os elementos do imagem são os corretos.

Isso vinha funcionando bem - até agora.

Depois de converter os vídeos NuCaptcha em quadros individuais, a imagem de fundo foi removido pelos pesquisadores e as letras restantes transformadas em uma imagem preto e branco para facilitar o processamento.

A equipe então usou algoritmos para nomear os objetos mais interessantes em cada quadro, acompanhando-os conforme os quadros passavam. Em seguida, refinaram o número de objetos por estimar o provável tamanho mínimo do Captcha, submetendo os demais a um algoritmo projetado para distinguir as letras normais das rotacionadas (ou "torcidas")

Como os pesquisadores tinham vários quadros para cada captcha que estavam tentando quebrar - uma característica de qualquer Captcha em vídeo - eles acabaram com mais dados para fazer uma análise padrão usando ferramentas familiares no campo de visão robótica.

Ou seja: decodificar os códigos em vídeo acabou sendo mais fácil, porque eles oferecem mais dados do que os estáticos para realizar uma análise.

A equipe disse que sua técnica de cracking funcionou de 80% a 100% das vezes, dependendo das algoritmos de análise utilizados para isolar as letras do campo em movimento.

Os pesquisadores disseram que trabalharam em estreita colaboração com a NuCaptcha durante a investigação.

A empresa diz que o sistema "não é invulnerável", e que deve ser melhorado em breve, de modo a tornar mais difícil isolar as letras.

Fonte: IDG Now!

Bactérias "espaciais" são super geradores de energia

Bactérias que vivem em órbita da Terra são geradores de eletricidade extremamente eficientes.

O Bacillus stratosphericus é encontrado em altas concentrações na estratosfera, mas eventualmente chega até a superfície por algum processo atmosférico.

Cientistas da Universidade de Newcastle, no Reino Unido, encontraram essa bactéria, e algumas de suas parentes, quando capturavam diferentes espécies de bactérias de um rio.

O objetivo dessa caçada era testar o rendimento de cada bactéria em uma célula de combustível microbiana.

Esses biogeradores, que funcionam de forma um pouco parecida com uma bateria, usam bactérias para converter compostos orgânicos diretamente em eletricidade, por meio de um processo conhecido como oxidação biocatalítica.

Bactérias do "espaço"

Grant Burgess e seus colegas já haviam isolado 75 diferentes espécies de bactérias, que foram cultivadas em filmes bacterianos e postos em suas biocélulas geradoras de energia.

Entre as mais eficientes, estava a inesperada "bactéria espacial", compondo um filme que foi capaz de elevar a produção de energia da célula a combustível microbiana de 105 Watts por metro cúbico de material para 200 Watts por metro cúbico.

"Encontrar o Bacillus altitudinis foi uma grande surpresa, mas isto demonstra o potencial desta técnica para o futuro - há bilhões de micróbios por aí com potencial para gerar energia," disse Burgess.

Tanto o Bacillus stratosphericus quanto o Bacillus altitudinis são membros do filo Bacteroidetes, e vivem primariamente na fronteira entre a atmosfera e o espaço exterior.

Bioenergia

Estudar cada bactéria permite que os cientistas desenvolvam um "mix" para criar filmes bacterianos mais eficientes na geração de eletricidade.

"Esta é a primeira vez que micróbios individuais foram estudados e selecionados dessa forma," disse o pesquisador.

O biofilme - essencialmente uma colônia de bactérias, formando uma espécie de "lodo" - recobre os eletrodos de carbono da célula a combustível bacteriana.

Conforme os microrganismos se alimentam, eles produzem elétrons que são coletados pelos eletrodos, gerando a eletricidade.

Troque o teclado QWERTY por um teclado Braille

Já imaginou, durante aquela reunião entediante, teclar uma mensagem de texto no seu smartphone ou tablet sem precisar olhar para a tela?

É claro que não precisa esperar por situações como essas para bancar o espertinho e usar o BrailleTouch, um novo sistema para digitação.

Você poderá usá-lo para criar textos enquanto anda, enquanto assiste televisão ou sem tirar os olhos do que quer que seja que você esteja olhando.

"Pesquisas têm mostrado que a digitação baseada em gestos é uma solução viável para a comunicação escrita, tornando obsoleta a necessidade de os usuários ficarem olhando para seus equipamentos enquanto inserem textos neles," defende Mario Romero, líder do projeto.

Teclado de seis teclas

O aplicativo, gratuito e de código aberto, chamado BrailleTouch, incorpora a escrita Braille usada por deficientes visuais, mas pode ser usado também por quem não quer olhar para a tela dos seus equipamentos.

"O BrailleTouch é uma solução pronta, que funciona com smartphones e tablets, e permite que os usuários comecem a aprender o alfabeto Braille em poucos minutos," disse Romero.

O aplicativo cria uma interface baseada em gestos transformando a tela sensível ao toque dos equipamentos em um teclado Braille que possui apenas seis teclas.

Substituição dos teclados QWERTY

Nos testes, os voluntários conseguiram digitar até 32 palavras por minuto, com 92% de precisão.

Isto já está encorajando os pesquisadores a falarem em substituir os tradicionais teclados QWERTY.

Segundo eles, isto representa também uma solução para o pequeno espaço das telas dos smartphones, cujos teclados QWERTY simulados estão longe de serem confortáveis.

O programa já possui versões para iPhone e iPad.

Tecido termoelétrico transforma calor do corpo em eletricidade

Os materiais termoelétricos e sua capacidade para gerar eletricidade a partir de um diferencial de temperatura estão nas manchetes há algum tempo, com promessas como geladeiras de estado sólido e resfriamento de processadores.

Corey Hewitt, da Universidade Wake Forest, nos Estados Unidos, agora deu uma "amaciada" na tecnologia termoelétrica.

Ele criou um material termoelétrico flexível, parecido com um tecido, já batizado de "feltro de energia" (Power Felt).

Sendo macio e flexível, Hewitt acredita poder usar seu novo material para gerar eletricidade aproveitando o calor do corpo humano, e usar essa energia para recarregar a bateria de celulares e tocadores de MP3.

Tecido termoelétrico

O "tecido termoelétrico" é composto por nanotubos de carbono incorporados em fibras de plástico flexível.

Estas fibras, por sua vez, são trançadas para formar um tecido. Como o rendimento de cada "pano" é muito pequeno, são empilhadas diversas camadas para compor o feltro.

O pesquisador propõe usar seu feltro gerador de energia para revestir o assento ou o cano do escapamento dos carros, para aproveitar o calor nos telhados, ou nas roupas, para que o usuário utilize a energia gerada da forma que achar mais útil.

"Nós desperdiçamos um bocado de energia na forma de calor. Por exemplo, recapturar o calor do escapamento de um carro pode ajudar a melhorar o consumo e alimentar o rádio, ar condicionado ou sistema de navegação," diz Hewitt.

Nano-rendimento

Muitos outros compartilham desse entusiasmo, mas o rendimento dos materiais termoelétricos ainda é baixo - e os melhores podem custar até U$1.000 o quilograma.

O feltro de energia criado por Hewitt, por exemplo, composto por 72 camadas empilhadas, gera 140 nanowatts de eletricidade.

É possível aumentar essa potência colocando mais camadas - mas ao custo de perder a flexibilidade do "feltro".

Os nanogeradores piezoelétricos - outra tecnologia para a colheita de energia, e que também ainda tem um longo caminho pela frente até chegar ao mercado - já operam na faixa dos microwatts, usando apenas a respiração humana.

Nanogerador gera eletricidade a partir da respiração

Lançado um sequenciador de DNA para portas USB

O primeiro sequenciamento do DNA de um ser humano, feito pelo Projeto Genoma Humano, custou US$3 bilhões.

Até o ano passado, era possível encontrar o serviço nas páginas amarelas por algo entre US$5 mil e US$10 mil.

Em julho, contudo, sinalizando que as coisas estavam para mudar muito rapidamente, uma empresa anunciou o lançamento de sequenciador de DNA encapsulado em um único chip.

Em Dezembro, outra empresa finalmente apresentou o tão sonhado feito de um sequenciamento do genoma por US$1 mil.

Tudo já parece um tanto antiquado agora, quando um sequenciador de DNA assumiu o formato de um pequeno gadget a ser espetado na porta USB de um computador.

Sequenciador de DNA USB

O pequeno MinION, lançado pela empresa emergente Nanopore, ainda não é capaz de sequenciar genomas humanos, apenas genomas simples, como de vírus e bactérias.

Mas ele sequencia o genoma inteiro desses microrganismos em uma questão de segundos.

A empresa afirma que seu produto terá utilidade imediata no mapeamento do DNA de células em uma biópsia para avaliar o câncer, ou para determinar a "identidade genética" de fragmentos de ossos em escavações arqueológicas, determinando, por exemplo, se são ossos humanos ou animais.

A rigor, o pequeno aparelho pode fazer muito mais.

Imagine, por exemplo, os evasivos diagnósticos das "viroses" sendo substituídos por avaliações precisas.

Ou a identificação das bactérias presentes em uma infecção, possibilitando o uso de antibióticos de ação dirigida, ajudando a evitar o desenvolvimento da resistência bacteriana aos antibióticos de amplo espectro.

Sequenciadores de DNA de bolso

O genoma do vírus Phi-X, que foi o primeiro DNA a ser sequenciado pelos cientistas no início das pesquisas na área, serviu como demonstração do "sequenciador-USB".

A empresa afirma que, se é capaz de sequenciar o genoma do Phi-X, ainda que ele tenha apenas 5.000 pares de base, isso demonstra que é possível sequenciar genomas maiores, ainda que isso vá levar mais do que alguns segundos.

O mini-sequenciador tem a vantagem muito significativa de se basear na tecnologia dos nanoporos, uma das mais promissoras para os sequenciamentos muito precisos e muito mais rápidos do futuro.

E, claro, a comodidade de ser portátil e funcionar plugado a uma porta USB, o que permitirá que os médicos carreguem seus próprios sequenciadores de DNA no bolso.

Descoberta ferroeletricidade no coração de mamíferos

Cientistas e engenheiros vêm trabalhando com afinco na interligação entre as funções biológicas dos seres vivos e os computadores.

Embora máquinas controladas pelo pensamento pareçam ser uma alternativa mais promissora, sobretudo para as próteses biônicas, na maioria dos casos é necessário usar eletrodos como interface entre o biológico e o eletrônico.

Mas talvez não seja mais necessário.

Isto porque os tecidos vivos, mais especificamente, as paredes da aorta dos mamíferos, têm não apenas uma propriedade elétrica, mas uma propriedade ferroelétrica.

A ferroeletricidade consiste em uma resposta a um campo elétrico, enquanto o ferromagnetismo consiste em uma resposta a um campo magnético.

Ela é apresentada por uma molécula eletricamente polar, ou seja, uma molécula com uma extremidade com carga positiva e outra com carga negativa. Essa polaridade pode ser invertida submetendo-a um campo elétrico.

Bioeletricidade

A descoberta surpreendente foi feita por engenheiros da Universidade de Washington, nos Estados Unidos.

"O resultado é entusiasmante por razões científicas. Mas ele também pode ter implicações biomédicas," afirma cauteloso o Dr. Jiangyu Li, líder da equipe.

A ferroeletricidade é bem conhecida em materiais sintéticos e inorgânicos, uma propriedade que é largamente explorada em memórias para computadores, sistemas de armazenamento de dados, sensores e telas.

Apenas no ano passado surgiu o primeiro indício da existência de ferroeletricidade em tecidos vivos, encontrada em moluscos marinhos. Agora o fenômeno foi localizado na aorta de um mamífero - um porco.

A ferroeletricidade biológica parece estar associada com a elastina, um colágeno fibroso que dá elasticidade às veias e artérias.

Arteriosclerose e colesterol

Novos estudos deverão elucidar que papel a propriedade ferroelétrica exerce no interior do tecido biológico, embora os cientistas já estejam especulando que ela pode ser importante na resposta do corpo aos açúcares e à gordura.

O diabetes, por exemplo, é um fator de risco para o endurecimento das artérias, ou arteriosclerose, que pode levar a ataques cardíacos ou derrames.

A equipe planeja agora investigar as interações entre a ferroeletricidade e as moléculas de glucose, eletricamente carregadas, na esperança de entender melhor os efeitos do açúcar sobre as propriedades mecânicas das paredes das veias e das artérias.

"Estamos imaginando se poderemos manipular a polaridade das paredes das artérias. Então poderemos, por exemplo, entender melhor a deposição de colesterol, que leva à diminuição do fluxo sanguíneo," disse o Dr. Li.

Mas ele alerta que as aplicações médicas ainda vão demorar. "Há muitas questões a serem respondidas, e este é um aspecto entusiasmante desse trabalho," afirmou.

Possibilidades

De fato, há muito mais a ser pesquisado.

Por exemplo, os materiais ferroelétricos normalmente também são piezoelétricos e piroelétricos, ou seja, sua polarização pode ser invertida por forças mecânicas ou por uma alteração de temperatura.

Tamanha versatilidade tem colocado esses materiais em áreas tão diferentes quanto os equipamentos de ultra-som e as câmeras infravermelhas.

Mas também há aplicações em tecnologias mais avançadas, incluindo os nanogeradores e as geladeiras de estado sólido.

Será que essa propriedade elétrica natural, presente nos tecidos biológicos, poderá abrir caminho para manipulações internas, seja por micro ou nano-robôs, ou mesmo externas, em terapias eletromagnéticas não-invasivas?

Como o Dr. Li salienta, é necessário cautela, mas as possibilidades são entusiasmantes.

Descoberta nova molécula na luta contra as alergias

Cientistas da Universidade de Nottingham (Reino Unido) descobriram uma nova molécula que traz esperanças de novos tratamentos para pessoas alérgicas a ácaros.

A molécula, chamada DC-SIGN, parece amortecer a resposta alérgica do corpo aos ácaros.

Ela pode ser encontrada na superfície das células do sistema imunológico que desempenham um papel-chave no reconhecimento de um alérgeno essencial dos ácaros da poeira doméstica, chamado Der p 1, uma das principais causas da asma.

O que é alergia

A alergia é uma doença causada pelo sistema imunológico do corpo reagindo a substâncias inofensivas encontradas no ambiente, conhecido como alérgenos, ou alergênios.

Acreditando-se estar sob ataque, o sistema imunológico produz um anticorpo chamado IgE, que eventualmente leva à liberação de outros produtos químicos (incluindo a histamina) por determinadas células do próprio sistema imunológico.

Juntos, eles causam uma resposta inflamatória e os sintomas clássicos de alergia - coceira nos olhos, espirros, corrimento nasal e chiados no peito.

A molécula DC-SIGN é um receptor existente na superfície das células que primeiro entram em contato com os alérgenos.

Ácaros da poeira doméstica

O reconhecimento do alérgeno pelo sistema imunológico leva à sensibilização e ao desenvolvimento dos sintomas alérgicos.

A descoberta da nova molécula reforça nossa compreensão de como o sistema imunológico identifica e reage aos alérgenos, o que pode, em última análise, levar ao desenvolvimento de novas terapias ou tratamentos para a prevenção das alergias.

É uma boa notícia especialmente para os milhões de pessoas com asma, cuja condição é agravada por sua alergia aos ácaros e outros alérgenos ambientais.

As fezes dos ácaros da poeira doméstica contêm toda uma série de alérgenos que desencadeiam uma reação quando se espalham pelo ar e são inalados.

Alérgenos

"Uma melhor compreensão de como a interação entre os alérgenos e o sistema imunológico desencadeia a alergia é vital se quisermos desenvolver tratamentos mais eficazes e eficientes para esta condição debilitante," diz o Dr. Amir Ghaem-Maghami, que fez a descoberta juntamente com seu colega Farouk Shakib.

A descoberta mostra que a DC-SIGN, pode desempenhar um papel benéfico na regulação da resposta imunológica aos alérgenos ambientais.

Agora os cientistas vão começar a testar sua utilização na eliminação dos sintomas das alergias.

quinta-feira, 16 de fevereiro de 2012

Discos rígidos podem ser gravados com calor

Uma equipe internacional de cientistas demonstrou uma forma quase inacreditável de ler e escrever bits magnéticos em um disco rígido.

Eles descobriram que é possível gravar as informações usando apenas calor.

E não apenas isso, como também a gravação com calor é muito mais rápida do que a técnica atual, que utiliza campos magnéticos.

Segundo eles, a técnica permite que as informações sejam processadas centenas de vezes mais rapidamente do que pelo método magnético, além de exigir menos energia.

"Em vez de usar um campo magnético para gravar as informações na mídia, nós exploramos forças internas muito mais fortes e gravamos os dados usando apenas o calor," afirmou o Dr. Thomas Ostler, da Universidade de Iorque, no Reino Unido, principal autor da pesquisa.

"Este método revolucionário permite a gravação de terabytes (milhares de gigabytes) de dados por segundo, centenas de vezes mais rápido do que a tecnologia atual de discos rígidos. Como não há necessidade de um campo magnético, há também um menor consumo de energia," prossegue ele.

Calor e magnetismo

O feito é mais surpreendente porque sempre se acreditou que o calor destruísse a ordem magnética.

"Durante séculos, acreditou-se que o calor só pudesse destruir a ordem magnética. Agora nós conseguimos demonstrar que o calor pode, de fato, ser um estímulo suficiente para registrar informações em meio magnético," completa o Dr. Alexey Kimel, coautor do estudo.

Até agora se acreditava que a única forma de gravar um bit de informação - fundamentalmente inverter os pólos de um ímã - consistia em aplicar um campo magnético externo.

Quanto mais forte for o campo magnético aplicado, mais rápido será feita a gravação do bit magnético.

A indústria sabe disso, mas há tempos não consegue reduzir o tempo de gravação de um bit magnético, que atualmente está por volta de 1 nanossegundo.

O que a equipe demonstrou é que as posições dos pólos norte e sul do ímã, ou do domínio magnético que representa um bit, podem ser invertidas por um pulso ultracurto de calor.

A súbita elevação da temperatura altera a orientação do ímã em 2 milésimos de nanossegundo.

Segundo os cientistas, com a técnica de escrita por calor é possível atingir uma densidade de armazenamento de 10 petabytes por metro quadrado a uma velocidade de 200 Gb/s. Isso representa 10 vezes mais dados por área, gravados 300 vezes mais rápido, do que os discos rígidos atuais.

Calor direcional

O campo magnético gerado pela cabeça de gravação de um disco rígido possui uma direção, o que permite que ela grave ou um 0 ou um 1 - ou, em outros termos, faça o ímã apontar para o norte ou para o sul - de forma totalmente controlada.

Já um pulso de calor não tem direção. Como é possível então controlar o que será gravado?

Os pesquisadores ainda não têm uma explicação para isso - eles só têm certeza que o processo funciona de forma totalmente controlável.

Mas eles levantam a hipótese de que isto se deve à combinação de átomos no material magnético usado, uma liga de ferro e do metal de terras raras gadolínio.

Cada átomo tem seu próprio magnetismo, e normalmente os dois elementos apontam em direções opostas. Como os átomos de gadolínio são magneticamente mais fortes, os átomos de ferro se alinham com eles.

Um pulso de calor muito curto - de 1/10.000 de nanossegundo - é suficiente para desarranjar a orientação em massa dos átomos de ferro. Os átomos de gadolínio reagem mais lentamente. Quando o material esfria de novo, os átomos dos dois materiais estão apontando em direções opostas.

Mas basta repetir o processo para que todos os átomos se agitem - e os átomos de ferro voltam a acompanhar os átomos de gadolínio.

"Nós ainda não entendemos todos os detalhes desse mecanismo ainda," confessa o Dr. Ostler.

Os pulsos de calor são disparados com um laser. Segundo os pesquisadores, com a eliminação dos eletroímãs no interior de um disco rígido, o equipamento poderá consumir muito menos energia, mesmo levando em conta o consumo do laser.

Brasileiros desenvolvem vírus 'Chupa Cabra' para clonar cartões de crédito

Cibercriminosos brasileiros conseguiram mais um "avanço" em termos de malware projetado para roubar dados financeiros. A novidade é o "Chupa Cabra" – um código malicioso desenvolvido para copiar e transmitir informações de cartões de débito e crédito a partir das leitoras de cartões presentes em lojas, supermercados e postos de gasolina, por exemplo.

"Instalar um aparelho chupa-cabra físico em um caixa eletrônico é arriscado", escreve o pesquisador Fabio Assolini no blog da Kaspersky Lab. "É por isso que carders brasileiros uniram forças com programadores locais para desenvolver uma maneira mais fácil e mais segura para roubar e clonar cartão de crédito", disse. Carders são criminosos especializados na clonagem de cartões.

Leia também: Quer ser um cibercriminoso? Crackers brasileiros agora oferecem curso online

É aí que entra o vírus. Instalado no micro onde as leitoras (PIN pads) são conectadas, ele intercepta a comunicação da leitora com o software de pagamento e envia as infos para o cibercriminoso. Inserir um malware em um PC é mais simples do que trocar a leitora ou colocar algum aparelho extra nela.

O malware foi detectado pela primeira vez no Brasil em dezembro de 2010 como Trojan-Spy.Win32.SPSniffer, e tem 4 variantes (A, B, C e D). O programa vem sendo negociado cibercriminosos brasileiros (os Rauls) por 5 mil dólares, conta o analista. Ele explica que estes Trojans são altamente especializados e miram metas específicas.

Assolini diz que os leitores de cartão são protegidos com recursos de hardware e de software para criptografar as informações do cartão e a senha digitada, mas estes dispositivos estão sempre conectados a um computador via conexão USB ou serial. Segundo ele, leitores "mais velhos e ultrapassados, ainda usados ​​no Brasil", são vulneráveis justamente ​​neste ponto.

Os principais dados do cartão, como número, nome e código de segurança, não são codificados em dispositivos antigos, sendo transmitidos em texto simples (simple text). O malware intercepta essa transmissão e a envia para o cibercriminoso.

De acordo com ele, as empresas de cartão de crédito, avisadas do problema, começaram a fazer updates do firmware das leitoras antigas, de modo a proteger os dados.

Fonte: IDG Now!

Seus batimentos cardíacos poderão proteger seus dados

Você tem dificuldades em lembrar todas as senhas?

A solução pode estar no seu coração.

Mais especificamente, na variação característica e única dos seus batimentos cardíacos, que podem funcionar como uma espécie de impressão digital.

Cientistas demonstraram um novo sistema que usa esse padrão único do ritmo cardíaco de uma pessoa como chave para a criptografia de um disco rígido.

Segundo Chun-Liang Lin e seus colegas da Universidade Nacional Chung Hsing, na China, para ler o conteúdo do HD você só precisará tocar o dedo em um sensor, que lerá seus batimentos cardíacos e liberará o conteúdo.

Coração matemático

Os pesquisadores usaram exames comuns de eletrocardiograma para gerar uma descrição matemática do padrão cardíaco individual.

Essa informação foi usada para gerar uma chave secreta que faz parte de um sistema de criptografia baseada na teoria do caos, na qual pequenas alterações nas condições iniciais levam a resultados muito diferentes.

O protótipo lê as informações dos batimentos cardíacos da palma da mão.

Uma chave baseada nessa leitura é gravada e usada para todas as operações seguintes de descriptografia.

Segundo Lin, o sistema é mais adequado para uso em discos rígidos externos e outros aparelhos portáteis, que poderão ser destravados simplesmente tocando-se neles.

Motor Stirling a plutônio vai impulsionar naves da NASA

Uma nova forma de usar plutônio para gerar energia pode permitir que o homem explore o Sistema Solar.

E a NASA pretende testar a nova tecnologia de propulsão o mais rápido possível.

Várias sondas espaciais da NASA têm sido alimentadas por plutônio - especialmente aquelas que, como as missões Cassini para Saturno e Novos Horizontes para Plutão, precisam viajar longe demais do Sol para usarem a energia solar.

Os geradores de energia alimentados por plutônio, chamados Geradores Termoelétricos de Radioisótopos, não devem ser confundidos com reatores nucleares, que aceleram artificialmente as reações nucleares para gerar energia.

Em vez disso, eles usam o calor do decaimento passivo do plutônio-238, cujos núcleos são instáveis e se dividem de forma espontânea.

Ou seja, os geradores de radioisótopos são uma espécie de usina nuclear mais calma, que deixa as coisas acontecerem normalmente. Isso produz muito menos energia, mas requer um equipamento muito mais simples e mais confiável.

Gerador Stirling de Radioisótopos

O problema é que a reserva de plutônio-238 dos EUA é uma herança da época da Guerra Fria, e está se esgotando. Assim, é necessário aproveitá-lo o melhor possível.

Entra então em cena o mais avançado Gerador Stirling de Radioisótopos.

Ele consegue tirar até quatro vezes mais energia da mesma massa de plutônio que seus antecessores.

Segundo um relatório recente do Conselho Nacional de Pesquisas dos Estados Unidos, isto torna o novo gerador uma das principais tecnologias que a NASA deve desenvolver nos próximos 10 anos.

Eficiente e promissor, mas nada novo.

O projeto é baseado em um tipo de motor - o motor Stirling - idealizado há mais 200 anos, no qual as diferenças de temperatura entre duas câmaras de gás acionam um pistão - essencialmente um motor a vapor onde o vapor é substituído por ar levemente aquecido.

Enquanto os mais antigos geradores termoelétricos de radioisótopos aquecem uma das extremidades de um termopar - um componente no qual uma diferença de temperatura entre suas duas extremidades cria uma corrente elétrica - o mais moderno gerador Stirling de radioisótopos usa o calor do plutônio em decaimento para acionar um pistão, que por sua vez aciona um gerador elétrico.

Tempo de vida

Embora o gerador Stirling de radioisótopos nunca tenha sido testado no espaço, a ideia é usá-lo para enviar uma nave não-tripulada à lua Titã, de Saturno.

Isto seria um primeiro teste para, quem sabe, abrir caminho para o homem, que poderia começar a sonhar em ir além de Marte.

As naves Voyager, os instrumentos construídos pelo homem que mais se distanciaram da Terra até hoje, estão no espaço há 34 anos.

Isto significa que uma viagem de ida e voltas pelo mesmo percurso e com a mesma tecnologia, superaria o tempo de vida de um astronauta.

Já a sonda Novos Horizontes, que está a caminho de Plutão, aproveita uma conjunção planetária favorável que a levará ao destino em muito menos tempo: ela partiu em 2006 e chegará ao planeta-anão em 2015.

Detector de pedestres poderá cruzar seu caminho em breve

Pesquisadores alemães e espanhóis desenvolveram uma nova tecnologia de visão artificial para detectar pedestres.

O sistema, a ser instalado no interior dos automóveis, detecta os pedestres e calcula o risco de colisão, ou seja, o risco de que o carro onde está instalado o sistema atropele o pedestre.

"O novo sistema pode detectar pedestres de dentro do veículo usando câmeras no espectro visível, e faz isso inclusive à noite," afirma o Dr. David Fernández Llorca, da Universidade de Alcalá, na Espanha, um dos autores do projeto.

As câmeras no espectro visível a que o pesquisador se refere são câmeras digitais comuns, o que significa que o sistema como um todo é barato e já nasce miniaturizado.

A Honda já havia desenvolvido um sistema de detecção noturna de pedestres, usando câmeras de infravermelho. Já o projeto europeu Save-U criou um sistema para detecção de ciclistas, baseado em câmeras de infravermelho e radar.

Visão artificial estéreo densa

A grande novidade da nova técnica de visão artificial é o que os cientistas chamaram de "sistema estéreo denso".

O termo estéreo se refere à utilização de duas câmeras, distantes 30 centímetros uma da outra, montadas em uma estrutura única, logo abaixo do retrovisor interno.

Isto dá ao sistema a possibilidade de fazer cálculos de profundidade na imagem captada, avaliando a distância do carro até o pedestre, ou do pedestre que estiver na lateral da rua até a faixa de rolamento.

Já o termo denso refere-se à coleta de informações de todos os pontos que compõem as duas imagens capturadas, em tempo real - sistemas ditos não-densos usam os contornos ou os cantos dos objetos, de forma a otimizar o processamento.

Os sistemas de visão artificial estéreos densos permitem um reconhecimento mais preciso do ambiente, o que inclui não apenas pedestres, mas também buracos, estrutura do asfalto e até variações no contato entre o carro e a rodovia.

Segundo o grupo, a detecção de pedestres foi otimizada por um fator de 7,5 em comparação com os sistemas não-densos.

Objetos em movimento podem ser detectados em menos de 200 milissegundos.

Hardware dedicado

O algoritmo de visão artificial em tempo real é muito intensivo em processamento, o que exigiu o desenvolvimento de um hardware dedicado, baseado na tecnologia FPGA (Field Programmable Gate Array) - um sistema eletrônico com blocos lógicos que podem ser reconfigurados usando uma linguagem específica.

As imagens ressaltando os riscos detectados podem ser projetadas em uma tela dedicada, ou sobre a parte interna do pára-brisas.

A informação ao motorista também pode ser passada através de algum tipo de alarme visual ou sonoro, ou pode ser dirigida diretamente para o controle do carro, acionando os freios automaticamente.

A Mercedes-Benz ajudou a financiar o projeto, e anunciou que está avaliando as questões econômicas em um estudo para incluir a tecnologia em seus modelos mais luxuosos.

Nano-óleo reduz calor de transformadores em 80%

Um novo nano-óleo está prometendo esfriar o mundo eletroeletrônico, dos grandes transformadores de energia até os minúsculos componentes eletrônicos dos aparelhos portáteis.

Os transformadores de alta potência, como aqueles instalados nos postes por todas as cidades, usam grandes quantidades de óleo mineral.

Esse óleo é necessário tanto para isolar as bobinas internas uma das outras, quanto para refrigerar o transformador inteiro, em seu trabalho contínuo de conversão de tensões entre a rede de distribuição e as residências.

Engenheiros descobriram agora que a nanotecnologia pode ajudar a mantê-los muito mais frios, evitando as não tão incomuns explosões que frequentemente interrompem o fornecimento de eletricidade.

Arrefecimento

Os pesquisadores constataram que pequenas quantidades de nanopartículas de nitreto de boro (h-BN) podem aumentar muito a capacidade dos óleos de transformadores para retirar calor de um sistema.

"Nós descobrimos que 0,1% em peso do h-BN no óleo do transformador melhora seu rendimento em quase 80%," conta Jaime Taha-Tijerina, da Universidade Rice, nos Estados Unidos.

E os testes indicaram que a adição das nanopartículas necessárias para criar o nano-óleo não altera as propriedades de isolamento elétrico do material original, o que é essencial devido à sua função de isolamento entre as bobinas.

Partículas bidimensionais

As nanopartículas de nitreto de boro têm apenas cinco camadas atômicas, medindo cerca de 600 nanômetros de diâmetro, o que as caracteriza como um material bidimensional.

Elas são altamente isolantes e se dispersam muito bem pelo óleo.

"Mais importante ainda, a natureza bidimensional das nanopartículas deixa-as estáveis no óleo, sem que elas se depositem ao longo do tempo," afirmou o professor Pulickel Ajayan, coordenador do trabalho.

Técnica com luz pode evitar derrames cerebrais

Cerca de um terço dos pacientes que sofreram derrame cerebral, internados em um hospital, sofrem um outro derrame.

E até hoje não existe uma técnica que permita que os médicos monitorem continuamente seus pacientes para avaliar esse risco.

A esperança está surgindo pelas mãos de uma equipe da Clínica Mayo (EUA).

A equipe do Dr. William Freeman desenvolveu um pequeno aparelho que, colocado na testa de uma pessoa, monitora os possíveis acidentes vasculares cerebrais (ou derrames cerebrais).

O novo equipamento pode finalmente dar aos médicos uma forma segura e barata de monitorar, em tempo real, os pacientes internados.

Infravermelho próximo

O dispositivo mede o oxigênio no sangue, de forma similar a de um oxímetro de pulso.

Ele é totalmente não-invasivo, emitindo um feixe de luz em uma faixa do espectro que não é visível ao olho humano, chamado infravermelho próximo.

O aparelho é colado com um esparadrapo sobre a testa do paciente.

A técnica, batizada de espectroscopia frontal no infravermelho próximo (NIRS - frontal near-infrared spectroscopy) foi apresentada na edição de 1 de fevereiro do jornal Neurosurgical Focus.

"Esperamos que essa ferramenta ofereça um benefício significativo aos pacientes, ao ajudar os médicos a detectar derrames cerebrais precocemente e ter um melhor controle da recuperação", disse o Dr. Freeman.

Riscos dos exames

Atualmente, na maioria dos hospitais, são os enfermeiros que monitoram os pacientes para prevenir novos derrames cerebrais.

E, se houver suspeita de que um possa ocorrer, o paciente é removido para a unidade de radiologia do hospital, onde passa por um teste chamado tomografia computadorizada de perfusão, que é o método padrão de medir o fluxo e oxigenação do sangue.

Essa tomografia requer o uso de um meio de contraste e todo o procedimento pode, algumas vezes, causar efeitos colaterais, tais como exposição excessiva à radiação, se repetições da tomografia forem necessárias.

Além disso, o meio de contraste pode causar danos aos rins e às vias respiratórias.

Para os pacientes em estado mais grave, os médicos podem inserir uma sonda de oxigênio no cérebro, para medir o fluxo de sangue e de oxigênio.

Mas esse procedimento é invasivo demais e mede apenas uma área limitada do cérebro, diz o Dr. Freeman.

Alcance limitado

A luz que o novo aparelho emite, na faixa do infravermelho próximo, penetra pelo couro cabeludo e tecidos cerebrais subjacentes.

A equipe projetou um estudo para comparar as medições do NIRS e da tomografia computadorizada de perfusão em oito pacientes que sofreram derrame cerebral.

Os resultados mostraram que os dois exames oferecem resultados estatisticamente similares, embora o NIRS tenha um campo mais limitado para a medição do oxigênio e do fluxo do sangue.

quarta-feira, 15 de fevereiro de 2012

Microfoguete a hidrogênio poderá navegar pelo estômago humano

Há cerca de um ano, cientistas apresentaram um microfoguete capaz de navegar pelo sangue e capturar células doentes.

Embora o conceito seja extremamente atraente, lembrando a ficção científica, o pequeno foguete submarino tinha uma deficiência grave.

O combustível do seu motor foguete, o peróxido de hidrogênio, precisava ser adicionado ao fluido onde o pequeno veículo vai navegar, o que inviabilizava seu uso diretamente no interior de um ser vivo.

Agora a mesma equipe resolveu este problema, construindo um novo tipo de motor foguete que consegue se movimentar por ambientes extremamente ácidos, como o estômago humano, sem qualquer fonte externa de combustível.

O microfoguete é extremamente rápido: proporcionalmente às suas medidas, sua velocidade equivale a um ser humano correndo a 640 km/h.

Microfoguete a hidrogênio

Joseph Wang e seus colegas reafirmam em seu novo trabalho que motores em micro ou nano-escala podem ser aplicados no carreamento de medicamentos no interior do corpo humano, ou de contrastes para a geração de imagens médicas, ou em aplicações industriais, como no monitoramento de processos de fabricação.

Todas as técnicas testadas no micro-submarino anterior, incluindo a carga de moléculas capazes de se ligar a células doentes, funcionam também neste novo modelo.

Essas possibilidades ficam mais próximas da realidade com o novo microfoguete, que dispensa combustível externo e que é capaz de navegar em ambientes ácidos.

Na verdade, ao dispensar o peróxido de hidrogênio, o novo motor foguete passa a depender dos ácidos para gerar seu combustível, o hidrogênio.

Foguete magnético

O microfoguete foi testado com êxito em vários ambientes ácidos, além do soro do sangue humano acidificado artificialmente, tudo em laboratório - não ainda em um ser vivo.

Nessas condições, seu interior de zinco gera microbolhas de hidrogênio que, ao escapar pelo seu bocal traseiro, impulsionam o foguete em alta velocidade - ele percorre uma distância equivalente a 100 vezes o seu próprio comprimento em 1 segundo.

Os cientistas também já testaram uma versão do microfoguete encapado com um revestimento magnético, o que permite que o microfoguete seja guiado até pontos específicos por um campo magnético externo.

"Luz escura" é transmitida por colar de nanopartículas

Canais metálicos microscópios são capazes de transmitir energia eletromagnética que começa como luz, mas se propaga por meio de "plásmons escuros".

Essa transferência de energia de alta eficiência pode ser usada no interior de chips, em componentes optoeletrônicos, capazes de fazer a interface entre o processamento e a transmissão óptica de dados.

Com a nova técnica, a luz pode ser guiada por caminhos complexos, alcançando pontos específicos, sem impor restrições ao projeto do restante do circuito, porque os canais podem ter qualquer formato.

Stephan Link e seus colegas da Universidade Rice, nos Estados Unidos, demonstraram que o papel hoje desempenhado por componentes chamados guias de onda pode ser executado com vantagens por canais construídos com nanopartículas de apenas 150 nanômetros de diâmetro.

Os pesquisadores usam o termo canal no sentido de um meio de transmissão, e não de um espaço vazado ou de um conduíte oco - na verdade as nanopartículas são postas umas ao lado das outras, como as contas de um colar.

Luz escura

As linhas de nanopartículas conseguem transmitir um sinal ao longo de muitos micrômetros, o que é uma enorme distância para as dimensões internas dos chips.

Não se trata de uma transmissão comum de luz, como a que acontece em uma fibra óptica - na verdade, os canais são muito menores do que o comprimento de onda da luz que eles transmitem.

O que se move não são os fótons de luz, mas os plásmons de superfície, o elemento fundamental da chamada plasmônica, um campo emergente de pesquisa que promete nada menos do que a computação à velocidade da luz.

Plasmônica: em busca da computação à velocidade da luz

Plásmons são ondas de elétrons que oscilam na superfície de um metal, como a água de uma vasilha quando você bate em sua borda - o movimento dos plásmons é induzido pela energia da luz que incide sobre o metal.

O distúrbio causado pela luz movimenta os plásmons, cuja oscilação é repassada para a partícula adjacente, e assim por diante, levando a "informação" óptica por distâncias relativamente grandes - até 15 micrômetros.

Plásmons escuros

A diferença em relação a outras técnicas usadas na plasmônica é que, entre as esferas, o que se propaga são os chamados plásmons escuros, plásmons que não têm um momento dipolo.

"Mas esses modos não são totalmente escuros, especialmente na presença de desordem," explica Link. "Mesmo para os modos sub-radiantes, há uma pequena oscilação."

Como a emissão associada com o movimento dos plásmons escuros é muito pequena, a propagação pode se sustentar por longas distâncias, graças a uma perda muito menor.

Os resultados são melhores do que os obtidos com nanofios de ouro, que, graças aos plásmons de superfície, literalmente transportam a luz pelo lado de fora.

Nanofio transporta luz pelo lado de fora

Escamas de pirarucu inspiram escudos para naves espaciais

Cientistas norte-americanos descobriram que as escamas do pirarucu servem como ponto de partida para a criação de escudos protetores hiper-resistentes.

Esses novos materiais são tão fortes que poderão ser utilizados não apenas para proteção pessoal e veicular, mas até mesmo para blindar espaçonaves contra o choque de micrometeoritos e lixos espaciais.

Como o material é basicamente uma cerâmica flexível, ele poderá encontrar outras aplicações, afirmam eles.

Essa bioinspiração surgiu quando Marc Meyers, da Universidade da Califórnia, visitou a Amazônia e verificou que o pirarucu consegue viver em lagos repletos de piranhas, sem ser incomodado.

Ele explica que os engenheiros estão procurando novas inspirações na natureza porque os materiais sintéticos e compósitos conhecidos parecem ter atingido seus limites em termos de resistência.

"Os materiais que a natureza tem à sua disposição não são muito fortes, mas a natureza os combina de formas engenhosas para produzir componentes e estruturas muito fortes," disse o pesquisador.

Piranha versus Pirarucu

Levando consigo escamas de pirarucu e dentes de piranha, ele construiu um aparato capaz de simular as fortíssimas mordidas das piranhas.

Os dentes das piranhas conseguem penetrar parcialmente as escamas individuais, mas se quebram antes que consigam atingir a tecido muscular por trás delas.

Definido o vencedor nesse enfrentamento digno dos filmes de ficção trash, muito comuns nas TVs por assinatura, os pesquisadores partiram para descobrir o que dá essa resistência especial às escamas do pirarucu - o grupo parece gostar do gênero, porque seu artigo científico intitula-se "Batalha no Amazonas: Pirarucu versus Piranha".

Segundo Meyers, a mistura de materiais é similar ao duríssimo esmalte dos dentes recobrindo a muito mais mole dentina.

Camadas de fibras

Mas a defesa do pirarucu dispõe de algo mais do que apenas uma escama dura: as escamas individuais se combinam em uma estrutura que aumenta a resistência do animal aos ataques das piranhas.

Além da cobertura mineralizada dura na superfície, cada escama possui por baixo uma estrutura de materiais muito mais moles, essencialmente fibras de colágeno, mas que, ao se empilhar em direções alternadas, atingem quase metade da dureza da cerâmica externa.

"Quando você empilha as fibras dessa forma, elas assumem diferentes orientações, o que lhes dá uma resistência homogênea em todas as direções," explica Meyers.

Mais do que isso: as fibras mais moles dão ao revestimento cerâmico duro acima delas uma espécie de flexibilidade, podendo se acomodar a uma tentativa de perfuração sem simplesmente trincar e quebrar.

Inspiração à disposição

A equipe de Meyers é especializada em biomimetismo, já tendo explorado os segredos de diversos tipos de materiais naturais, de conchas de moluscos ao bico dos tucanos.

Agora eles vão estudar escamas de outros peixes sul-americanos, além de garras de crocodilos.

Quanto à fabricação de novos materiais a partir dessas inspirações, eles afirmam que, dispondo do conhecimento sobre as estruturas dos materiais naturais, disponibilizados em seus artigos científicos, os engenheiros poderão usar esse conhecimento na construção dos materiais adequados a cada aplicação que tiverem em mente.

Vacina anti-HIV é feita com células do próprio voluntário

Cientistas belgas testaram uma nova "vacina terapêutica" contra o HIV em voluntários humanos.

A novidade é que os voluntários foram vacinados com suas próprias células.

Os cientistas filtraram determinados glóbulos brancos do sangue dos participantes, "carregaram-nos" com células dendríticas de pacientes soropositivos, e reaplicaram-nas de volta nos voluntários.

O resultado mostrou que o sistema imunológico dos voluntários aumentou a capacidade de atacar e eliminar o HIV.

Mas a vacina ainda não é capaz de curar a doença.

Células dendríticas

Pacientes infectados com HIV passaram a ter uma vida praticamente normal depois do desenvolvimento do chamado coquetel de drogas antirretrovirais.

Contudo, esses medicamentos não eliminam o vírus do corpo - se o paciente parar com a medicação, o HIV volta a atacar o organismo.

Os cientistas acreditam saber porque isso acontece: o problema são as células CD8, as "forças especiais" do nosso sistema imunológico, que não conseguem recrutar "soldados" suficientes, as células dendríticas, para combater o ataque.

As células dendríticas apresentam em seu exterior partes típicas do vírus a ser atacado.

Contudo, as células dendríticas humanas não são boas em coletar informações do HIV.

Vacina anti-HIV

O que os cientistas belgas fizeram foi inserir as células dendríticas de pacientes soropositivos nas células de pacientes saudáveis, incluindo as instruções para montagem das proteínas do HIV - informações genéticas na forma de RNA mensageiro.

Uma vez no corpo, as células carregadas executam as instruções, passando a apresentar uma parte típica do HIV em sua superfície, o que ativa as células de defesa.

Os voluntários receberam uma pequena quantidade de suas próprias células dendríticas retrabalhadas, em quatro doses, com intervalos de quatro semanas.

Após cada vacinação, suas células CD8 passaram a reconhecer o HIV cada vez melhor - os testes foram feitos coletando amostras do sangue dos voluntários e submetendo-a ao HIV em tubos de ensaio.

A vacinação não mostrou qualquer efeito colateral para os voluntários.

Enganador

Mas o HIV se mostra um inimigo difícil: ele continua sendo capaz de mudar suas proteínas rápido o suficiente para que alguns deles escapem das células retrabalhadas introduzidas pela vacina.

Vacina espanhola atinge 90% de proteção contra o HIV

Células-tronco do próprio paciente tratam coração com infarto

Cientistas norte-americanos conseguiram recuperar tecidos do coração danificados por um ataque cardíaco usando uma infusão de células-tronco do próprio paciente.

Este, que é o primeiro estudo desse tipo realizado em humanos, foi coordenado pelos Drs. Eduardo Marbán e Raj Makkar, e publicado na edição de hoje da revista científica The Lancet.

Os pacientes de ataque cardíaco que receberam o tratamento com células-tronco demonstraram uma "redução significativa" no tamanho da cicatriz deixada pelo infarto sobre o músculo cardíaco.

Um ano após o tratamento, a cicatriz deixada pelo infarto baixou de 24% do coração para 12% - em termos de área. Os pacientes no grupo de controle, que não receberam a infusão de células-tronco, não apresentaram redução em suas cicatrizes.

Segundo os cientistas, pode-se perceber uma "regeneração real do tecido".

Células-tronco cardíacas

O principal objetivo do estudo era verificar a segurança da terapia, uma vez que experimentos com células-tronco têm apresentado riscos elevados de desenvolvimento de tumores.

As células-tronco cardíacas são produzidas a partir das células do próprio paciente.

Os cientistas acessam o coração do paciente usando um catéter, que é inserido por uma veia no pescoço.

O catéter retira uma amostra do músculo cardíaco - segundo eles, do tamanho de uma uva-passa -, que é levada para o laboratório, onde são isoladas e multiplicadas as células-tronco.

Finalmente, entre 12 e 25 milhões de células são reintroduzidas através das artérias coronárias do paciente, também usando um catéter.

A equipe do Instituto Califórnia para Medicina Regenerativa (EUA) planeja agora uma nova bateria de testes clínicos para avaliar a terapia experimental em pacientes com "doenças cardíacas mais avançadas".

Células-tronco magnéticas

O processo de crescimento das células-tronco derivadas do músculo cardíaco foi desenvolvido por Marbán na Universidade Johns Hopkins, que detém a patente da técnica, e a licenciou para a empresa privada da qual os pesquisadores agora estão à frente.

As pesquisas da equipe já levaram também ao desenvolvimento de uma técnica, por enquanto testada apenas em animais, que usa células-tronco cardíacas mescladas com nanopartículas de ferro.

Graças ao magnetismo do ferro, as células-tronco podem ser guiadas por um ímã até o ponto exato de sua aplicação.

Por outro lado, eles descobriram também que as células-tronco expostas a elevadas doses de antioxidantes desenvolvem anomalias genéticas que as predispõem ao desenvolvimento de câncer.

Cientistas criam "remendo" para reparar o coração

Faça com menos esforço treinando além da perfeição

A prática pode levar à perfeição, mas um pouco de treinamento adicional pode levar a uma perfeição com menos esforço.

Seja você um atleta, um músico ou um paciente que sofreu derrame tentando reaprender a andar, o treinamento persistente pode levá-lo a atingir seus objetivos.

O que Alaa Ahmed, da Universidade do Colorado (EUA), descobriu agora é que um pouco mais de prática, mesmo depois de atingido o objetivo, pode levá-lo a uma "perfeição eficiente".

Por perfeição eficiente ela entende um jeito de praticar gastando menos energia.

"A mensagem é que, a fim de praticar com menos esforço, mantenha o treinamento, mesmo depois que parece que a tarefa já foi aprendida," diz a pesquisadora.

Custo total de energia

Os experimentos mostraram que o que se considera aprender uma tarefa motora corresponde a um estado estável de atividade muscular.

Isto é, conforme a pessoa vai aprendendo o movimento, sua atividade muscular vai diminuindo, até atingir um nível estável.

Contudo, se o treinamento continua além desse ponto, o custo total de energia consumido pelo corpo da pessoa continua a diminuir.

No fim da tarefa, o custo metabólico líquido, medido pelo consumo de oxigênio e pela exalação de dióxido de carbono, decresce até 20%.

Economia cerebral

"Nós demonstramos que há uma vantagem clara em continuar treinando depois que não se percebe qualquer ganho visível em termo de desempenho," diz a pesquisadora.

O estudo sugere que movimentos eficientes envolvem, em última instância, tanto uma eficiência biomecânica quanto um processamento neural eficiente.

"Nós suspeitamos que o decréscimo no custo metabólico pode envolver uma atividade cerebral mais eficiente," disse Ahmed.

"O cérebro pode estar modulando características sutis da atividade muscular, recrutando outros músculos ou reduzindo sua própria atividade para tornar os movimentos mais eficientes."

Para ela, as conclusões do estudo são particularmente importantes para pacientes de fisioterapia, tentando recuperar movimentos.

Analisador de hálito revela doenças antes que sintomas apareçam

O futuro do diagnóstico médico pode estar em um aparelho analisador do hálito.

Já existem diversos tipos de narizes eletrônicos, capazes de detectar o câncer e outras doenças.

Diversas pesquisas têm indicado que o faro dos cães é preciso o suficiente para detectar se uma pessoa está doente ou não.

Com base nessas evidências, os cientistas querem agora desenvolver um aparelho multiuso, capaz de fazer diagnósticos reais a partir do hálito.

Alteração no metabolismo

O desenvolvimento mais recente na área acaba de ser apresentado pela equipe da Dra. Fariba Assadi-Porter, da Universidade Wisconsin-Madison (EUA).

O aparelho, simples, mas muito sensível, é capaz de distinguir entre um estado sadio e uma situação anormal do metabolismo da glicose sem precisar coletar uma amostra de sangue - apenas analisando o hálito da pessoa.

Muitas doenças, incluindo diabetes, câncer, além das infecções, alteram o metabolismo do corpo de formas muito características.

O que as pesquisas estão mostrando é que essas alterações bioquímicas podem ser detectadas pelo hálito muito antes que os sintomas tradicionais da doença apareçam.

Alguns estudos mostram que o hálito pode indicar alguns estados patológicos apenas algumas horas depois que o quadro se instalou, como no caso de algumas infecções.

"Com esta metodologia, nós otimizamos técnicas para rastrear rotas metabólicas que são perturbadas pelas doenças," disse a Dra. Fariba. "Ela é barata, rápida e o mais sensível método de diagnóstico [desenvolvido até agora]."

Avaliação dos tratamentos

O analisador de hálito conseguiu detectar em animais sintomas metabólicos similares aos que ocorrem em mulheres com síndrome do ovário policístico, uma desordem endócrina que causa de cistos no ovário até infertilidade.

Umas das vantagens dos exames de análise do hálito é que eles avaliam o funcionamento do corpo inteiro com uma única medição.

Além de simplificar o diagnóstico, um aparelho assim, quando totalmente desenvolvido, poderá dar um feedback rápido sobre a eficácia dos tratamentos adotados.

Isótopos de carbono

A tecnologia se fundamenta no fato de que o corpo, sob diferentes condições, usa diferentes fontes para produzir energia.

"O corpo muda sua fonte de energia. Quando estamos saudáveis, nós usamos a comida que comemos," explica a Dra. Fariba. "Quando ficamos doentes, o sistema imunológico assume o controle e começa a separar proteínas para fazer anticorpos, utilizando-as como fonte de energia".

Essa mudança, passando dos açúcares para as proteínas, aciona rotas bioquímicas diferentes, o que resulta em alterações distintas nos isótopos de carbono que compõem o dióxido de carbono que exalamos.

Em seu estágio atual, o teste emprega um aparelho do tamanho de uma caixa de sapatos, mas os cientistas afirmam que um analisador de hálito totalmente desenvolvido não será maior do que um telefone celular, o que permitirá seu uso em áreas remotas.

quinta-feira, 9 de fevereiro de 2012

CNPq dará bolsas para graduação de engenharia

O CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico) lançará no próximo mês um edital para a oferta de 12 mil bolsas de iniciação científica do programa Pró-Engenharia.

As bolsas serão destinadas a estudantes de graduação de engenharia, alunos do ensino médio (iniciação científica júnior) e professores orientadores.

Conforme nota do CNPq, serão investidos R$ 24 milhões, o que permitirá dobrar o número de bolsas hoje disponíveis (6 mil).

A iniciativa é feita em parceria com a mineradora Vale e haverá oferta de bolsas em todo o país, mas preferencialmente em instituições das regiões Norte e Nordeste.

A intenção do governo é aumentar o interesse dos estudantes do ensino médio pelas engenharias, diminuir a evasão do curso nas universidades e melhorar a formação de futuros profissionais na área.

A falta de engenheiros é reconhecida pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) como um gargalo para dar sustentabilidade ao provável crescimento econômico dos próximos anos.

A meta é aumentar o número de formados em 60% até 2014.

Engenheiros mais procurados

Dado do Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia (Confea) indica déficit de 20 mil engenheiros por ano no país. De acordo, com o diretor de Engenharias, Ciências Exatas, Humanas e Sociais do CNPq, Guilherme Sales Melo, faltam no mercado de trabalho especialmente engenheiros civis, de minas, de petróleo e gás, navais e de computação.

Pesquisa do Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada (Ipea) mostra que apenas 35% dos engenheiros formados estão trabalhando na área. Na opinião do diretor, não é possível remanejar esses profissionais, "é mais fácil pegar novos engenheiros".

Por isso, o CNPq incluiu os alunos do ensino médio no programa. "É para que os estudantes trabalhem com professores universitários, despertem interesse, brilhem os olhos e digam 'é isso que eu quero'", completa Melo.

A estratégia de estimular mais alunos do ensino médio, no entanto, tem pelo menos duas limitações: a qualidade da educação e a evasão escolar. Menos da metade dos jovens de 15 a 17 anos está no ensino médio, e um quarto apenas dos formados chega às universidades. No ensino superior, a evasão chega a 60% em alguns cursos.

Segundo Guilherme Sales Melo, em parte, a desistência dos alunos na universidade tem a ver com as exigências do curso, que requer dedicação exclusiva e tem alta carga de estudo em disciplinas como cálculo.

Bolsas para estudar

A percepção sobre a dificuldade de formar engenheiros é partilhada por outras empresas. O diretor do CNPq conta que na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) "há empresas que estão dando bolsas de estágio para os alunos continuarem fazendo o curso".

"Parece um contra-senso: o aluno quer fazer o estágio, só que o estágio é importante em um momento do curso e durante um tempo só. Tem que ter muito cuidado para o estagiário não virar mão-de-obra barata da empresa. Naquele tempo em que ele está estagiando, está deixando de estudar. Quanto mais estudar dedicadamente, mais longe vai chegar", recomenda.

Entre 2000 e 2009, o número de alunos concluintes de engenharia saltou de 22,8 mil para 47 mil. A participação de engenheiros no universo de formados, no entanto, caiu de 7% para menos de 6%. Na China, 35% dos formandos nas universidades são engenheiros; e na Coreia do Sul, 25%.

Estrada magnética fornece energia para carros elétricos

Já pensou em rodar com um carro elétrico sem nenhuma preocupação com recarregar as baterias?

Pois esta é a promessa de uma nova tecnologia desenvolvida por engenheiros da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos.

A energia elétrica é transmitida sem fios por bobinas instaladas ao longo de toda a rodovia, abaixo do asfalto.

"Você poderá até mesmo ter mais energia nas baterias no final da sua viagem do que quando você saiu de casa," disse Richard Sassoon, membro da equipe que desenvolveu o novo princípio de recarregamento sem fio de baterias.

Acoplamento magnético

A transferência de eletricidade sem fios é baseada em uma técnica batizada de acoplamento magnético ressonante.

Duas bobinas de cobre são ajustadas para entrar em ressonância naturalmente, de forma similar ao que acontece a duas taças de cristal, que vibram harmonicamente quando uma nota é tocada.

As duas bobinas devem ser colocadas a uma pequena distância uma da outra.

A bobina que é conectada à energia gera um campo magnético que faz a segunda entrar em ressonância, como se estivesse sujeita ao mesmo campo magnético.

E, como uma bobina sujeita a um campo magnético é sinônimo de gerador, a ressonância magnética entre as duas bobinas resulta na transferência de eletricidade, invisível e sem contato, através do ar.

"Aparelhos elétricos ajustados em outras frequências não serão afetados. A transferência de energia sem fios somente vai ocorrer se os dois ressonadores estiverem em sintonia," diz Xiaofang Yu, que realizou os experimentos juntamente com seu colega Sunil Sandhu.

Interferência metálica

"O asfalto provavelmente terá pouco efeito, mas os elementos metálicos na carroceria do carro podem afetar drasticamente os campos eletromagnéticos. Foi por isso que fizemos um estudo para descobrir o esquema ótimo de transferência quando grandes objetos metálicos estão presentes," explica Fan.

A resposta é que a bobina ligada a uma placa metálica poderá suportar a transferência de 10 kW de potência a 1,98 metro de distância desde que ela seja colocada em um ângulo exato de 90 graus em relação à bobina receptora.

A eficiência da transferência de energia é de 97% quando os veículos trafegam a uma velocidade de 90 km/h.

Os pesquisadores demonstraram a transferência de 10 kilowatts de energia a uma distância de praticamente dois metros.

Isso seria suficiente para alimentar inteiramente um carro elétrico, deixando suas baterias apenas como reserva, ou para uma exigência extra no caso de uma aceleração ou uma subida mais íngreme.

Eletricidade sem fios

O princípio é similar ao que está sendo usado em um experimento com autobondes elétricos na Coreia do Sul, onde as baterias dos veículos são recarregadas na própria estrada.

O grande problema dessa abordagem para a alimentação de veículos elétricos é a necessidade de reconstrução de todas as rodovias, para instalação do aparato elétrico subterrâneo.

Desde que cientistas do MIT demonstraram a transmissão de eletricidade sem fios em 2007, o princípio vem sendo explorado em inúmeros campos, do recarregamento das baterias de implantes cardíacos até a alimentação de lentes de contato biônicas.

Na área automotiva, o movimento dos pneus transformado em eletricidade também já foi utilizada como auxiliar para o recarregamento das baterias dos carros elétricos.

Criptografia caótica criada na USP agora é portátil

Em 2010, cientistas da USP anunciaram a primeira versão de um sistema de criptografia baseada na teoria do caos.

A pesquisa avançou e agora o sistema tem a vantagem de operar em alta velocidade até mesmo em aparelhos que têm hardwares limitados e pouca capacidade de processamento.

Além de poder ser implementando em telefones celulares, tablets e netbooks, o novo algoritmo é simples o suficiente para que seja incorporado no próprio hardware, aumentando ainda mais o nível de segurança.

A técnica é mais eficiente que a anterior e que os métodos convencionais criptografia, podendo oferecer maior segurança a transações financeiras online, por exemplo.

Autômatos celulares

A base do sistema são os chamados autômatos celulares para a geração de números aleatórios, propostos pelo matemático Alan Turing (1912-1954) e desenvolvidos por Stephen Wolfram (1959).

O processo tem inúmeras aplicações na ciência, desde soluções para experimentos em Física até a segurança da informação, ou seja a criptografia.

A proposta da pesquisa é uma dar nova utilização aos autômatos celulares, que servem para gerar números pseudo-aleatórios muito fortes e, assim, uma criptografia forte.

Para criptografar qualquer informação, parte-se de um número muito grande, chamado semente, a partir do qual todos os cálculos para cifrar os dados são efetuados.

Isto significa que o gerador dessas sementes deve ser capaz de gerar números quase verdadeiramente aleatórios. Caso contrário, pode-se quebrar o sistema de geração de números e, reproduzindo a mesma semente, quebrar o código.

Praticamente impossível

Entra então em campo a ideia de gerar esses números a partir da teoria do caos: seria necessário que um hacker utilizasse um sistema caótico idêntico àquele instalado no equipamento onde o dado foi criptografado.

"A chance deste sistema ser quebrado é infinitamente menor do que a chance de quebrar senhas convencionais utilizadas hoje em dia na internet, porque o número de combinações utilizadas para gerar aquele padrão específico de codificação é muito maior do que as combinações possíveis nos métodos atuais, que são baseados em aritmética e em uma matemática mais básica", conta o professor Odemir Bruno, coordenador da pesquisa.

Muitos pesquisadores da área afirmam que, ao enviar uma mensagem sobreposta por um sinal caótico e por ele criptografada, a codificação é aleatória e essencialmente impossível de ser diferenciada da aleatoriedade natural - discussões teóricas à parte, o fato é que é muito difícil quebrar esses códigos na prática.

Algoritmo em hardware

Outra grande vantagem do sistema de criptografia criado no Instituto de Física de São Carlos é a velocidade com que ele opera.

Como demanda poucos recursos computacionais, o algoritmo pode ser implementado em programas para rodar em telefones celulares ou equipamentos que não possuem hardware de grande capacidade.

"Nós temos um sistema que pode ser implementado por hardware porque não é um algoritmo pesado," completa o professor Odemir.