Nos anos recentes, os pesquisadores criaram as primeiras versões das "capas de invisibilidade" e fibras ópticas avançadas manipulando a luz com estruturas compostas por unidade básicas minúsculas que se repetem.
No último exemplar da revista Physical Review Letters, uma dupla de cientistas propõe uma maneira diferente de construir um material óptico artificial, usando uma rede de filamentos capazes de guiar a luz.
Se esses metamateriais fotônicos se tornarem práticos, eles poderão abrir novos caminhos para controlar a luz em tecnologias que vão das telecomunicações de alta velocidade até a geração de imagens de alta resolução.
Cristais fotônicos e metamateriais
Uma estrutura bem conhecida para a manipulação da luz, chamada cristal fotônico, é formada por uma repetição ordenada de características em duas ou três dimensões - como um cubo de plástico transparente com buracos perfurados através dele em um espaçamento preciso.
A interferência das ondas de luz que atravessam a estrutura favorece a reflexão de alguns comprimentos de onda, criando cores brilhantes - o mesmo acontece no caso de estruturas naturais, como as asas de borboleta, que contêm estruturas microscópicas repetidas.
Em outra técnica, os pesquisadores organizam pequenas estruturas, que funcionam como antenas, para formar os metamateriais.
Essas estruturas podem ter propriedades ópticas não encontradas na natureza, como um índice de refração negativo, que pode tornar objetos invisíveis, ou eventualmente permitir a criação de lentes perfeitas.
Ruas de luz
Mas, tanto nos cristais fotônicos quanto nos metamateriais, as ondas de luz refletem-se pelo volume do material para produzir os efeitos desejados.
Agora, Eyal Feigenbaum e Harry Atwater, do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), propuseram um esquema diferente, no qual os sinais de luz viajam ao longo de caminhos lineares predefinidos - ou guias de onda - que se cruzam em vários locais, como as ruas de uma cidade planejada.
Ao escolher os comprimentos das várias rotas entre dois cruzamentos quaisquer, ou ajustando a velocidade que a luz viaja ao longo das diferentes rotas, os pesquisadores podem controlar quais comprimentos de onda irão se cancelar ou serão reforçados.
Além disso, as propriedades podem variar de um local para outro no interior da estrutura, o que contrasta com a uniformidade de um cristal fotônico. "A capacidade de controlar as propriedades das ondas em qualquer local é a grande vantagem aqui," diz Feigenbaum.
Ruas de ouro
Para ilustrar o conceito, os pesquisadores realizaram exaustivas simulações em computador dessas redes bidimensionais de guias de onda.
Cada guia de onda é formado por dois "perfis" de ouro, com uma pequena folga entre eles para confinar a luz. Quando essa distância entre os dois perfis de ouro é muito menor do que o comprimento de onda, as ondas de luz acoplam-se fortemente ao metal.
Qualquer luz que atingir um cruzamento entre dois guias de onda dispersa-se em quantidades iguais em todas as quatro direções, de acordo com um trabalho anterior de Feigenbaum. Ele e Atwater agora calcularam como a luz viaja em uma rede infinita desses cruzamentos parecidos com ruas.
Aprisionando a luz
Imagine dois pulsos de luz que se aproximem de uma intersecção, vindos de duas "ruas" perpendiculares.
Se os dois pulsos estiverem em fase - suas ondas estiverem sincronizadas - a luz não retornará nas direções reversas, de onde vieram, e só vão sair pelas duas ruas à frente.
Mas se os dois pulsos estiverem fora de fase eles interferem um com o outro de uma forma que envia a luz apenas nas direções de onde vieram os pulsos originais.
Isto significa que os pulsos podem ser aprisionados em torno de um único "quarteirão" da estrutura, colidindo e refletindo sempre que se encontrarem nos cruzamentos. Os pesquisadores calcularam que os pulsos colidirão dezenas de vezes nesse ressonador, antes de se atenuarem e desparecerem.
Efeitos ópticos
O longo tempo de vida dos pulsos de luz sob controle permite a criação de efeitos ópticos mais complexos, dadas as múltiplas possibilidades de interação na rede completa de "ruas ópticas".
Por exemplo, os pesquisadores descobriram que algumas faixas de comprimento de onda têm sua propagação complemente "proibida" - uma das características básicas dos cristais fotônicos.
Mas o projeto da rede de caminhos ópticos pode permitir uma maior flexibilidade, diz Feigenbaum. Por exemplo, mesmo uma pequena rede pode ser ajustada para selecionar comprimentos de onda específicos para comunicações ópticas.
Alternativamente, materiais ópticos sintéticos usados como lentes podem ser otimizados por meio de propriedades da rede que variam de acordo com a posição.
A equipe já está avançada na fabricação de estruturas experimentais para testar as suas previsões teóricas, e os cálculos sugerem que efeitos semelhantes deverão ocorrer também em estruturas tridimensionais.
Chip óptico
A estrutura proposta é "mais do que um intermediário entre os sistemas periódicos já existentes," avalia Henri Benisty, do Instituto de Óptica, em Palaiseau, na França.
Ela poderá ser construída utilizando a tecnologia padrão de construção de chips. Mas ele também se pergunta se as interseções críticas poderão ser feitas com precisão suficiente em matrizes em grande escala.
segunda-feira, 26 de abril de 2010
Teoria de Einstein derruba dois competidores
Dois novos estudos independentes puseram a Teoria da Relatividade Geral de Einstein à prova como nunca fora feito antes.
Os experimentos, feitos com a ajuda do Telescópio Espacial Chandra, da NASA, que observa o Universo na frequência dos raios X, mostraram, talvez sem muita surpresa, que a teoria de Einstein ainda é a melhor ferramenta disponível para entender o Universo.
Teorias alternativas da gravidade
As duas equipes de cientistas usaram extensas observações de aglomerados de galáxias, os maiores objetos do Universo unidos pela gravidade.
Um dos resultados questiona um modelo da gravidade concorrente com a Relatividade Geral, enfraquecendo os argumentos da hipótese conhecida como "gravidade f(R)".
O outro estudo mostra que a teoria de Einstein funciona para uma vasta gama de tempos e distâncias em todo o cosmos.
"Se a Relatividade Geral é o campeão dos pesos-pesados, esta outra teoria estava tentando ser o desafiante," disse Fabian Schmidt, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, que liderou o estudo. "Nosso trabalho mostra que suas chances de vir a superar o atual campeão são muito pequenas."
Aceleração da expansão do universo
Nos últimos anos, os físicos têm voltado sua atenção para as teorias concorrentes à Relatividade Geral em busca de uma possível explicação para a aceleração da expansão do universo.
Atualmente, a explicação mais popular para a expansão acelerada do Universo é a chamada constante cosmológica, que pode ser entendida como a energia que existe no espaço vazio.
Esta energia é denominada energia escura para enfatizar que ela não pode ser detectada diretamente.
Gravidade f(R)
No teoria f(R), a aceleração cósmica não vem de uma forma exótica de energia, mas de uma modificação da força gravitacional. A força modificada também afeta a taxa na qual pequenos aglomerados de matéria podem crescer ao longo das eras para se tornarem grandes aglomerados de galáxias, abrindo a possibilidade de um teste da teoria.
Schmidt e seus colegas usaram as estimativas de massa de 49 aglomerados de galáxias no Universo local, a partir de observações do Chandra, e compararam-nas com as previsões do modelo teórico, com estudos de supernovas, da radiação cósmica de fundo e da distribuição em grande escala das galáxias.
Eles não encontraram nenhuma evidência de que a gravidade seja diferente do previsto pela Relatividade Geral em escalas maiores do que 130 milhões de anos-luz. Este limite corresponde a uma melhoria de cem vezes sobre os limites do alcance da força gravitacional modificada que podem ser estabelecidos sem o uso dos dados dos aglomerados galácticos.
"Esta é a mais forte restrição já feita sobre uma teoria alternativa para a Relatividade Geral nessas grandes escalas de distância", disse Schmidt. "Nossos resultados mostram que podemos sondar rigorosamente a gravidade em escalas cosmológicas por meio das observações de aglomerados de galáxias."
A razão para esse ganho dramático em precisão é a forte atuação da gravidade sobre os aglomerados galácticos, em contraste com a expansão universal de fundo. A técnica também promete ser um bom teste de outros cenários modificados da gravidade, como os modelos fundamentados em teorias de várias dimensões e na teoria das cordas.
Relatividade Geral em escala cósmica
O segundo estudo, sem ligação com o primeiro, também reforça o poder explicativo da Relatividade Geral ao testá-la diretamente através de distâncias e tempos cosmológicos.
Até agora, a Relatividade Geral tinha sido testada somente através de experimentos de laboratório para as escalas do Sistema Solar, deixando a porta aberta para a possibilidade de que a Relatividade Geral não funcionasse em escalas muito maiores.
O grupo da Universidade de Stanford comparou as observações do Chandra de quão rapidamente os aglomerados de galáxias têm crescido ao longo do tempo, com as previsões da Relatividade Geral.
O resultado é uma concordância quase perfeita entre a observação e a teoria.
"A teoria de Einstein teve sucesso de novo, desta vez no cálculo de quantos aglomerados maciços se formaram pela atração gravitacional ao longo dos últimos cinco bilhões de anos," disse David Rapetti, que liderou o estudo. "Os nossos resultados representam o teste de consistência da Relatividade Geral mais robusto já realizado em escalas cosmológicas."
Aglomerados de galáxias
Os aglomerados de galáxias são objetos importantes na busca por uma maior compreensão do Universo. Como as observações da massa dos aglomerados de galáxias são diretamente sensíveis às propriedades da gravidade, elas fornecem informações cruciais.
Outras técnicas, como as observações de supernovas ou a distribuição das galáxias ao longo de distâncias cósmicas, dependem apenas da taxa de expansão do universo.
Já a técnica utilizada por Rapetti e seus colegas mede também a taxa de crescimento da estrutura cósmica, que é dirigida pela gravidade.
"A aceleração cósmica representa um grande desafio para a nossa compreensão da física," disse Adam Mantz, do Centro Espacial Goddard, da NASA, coautor do estudo. "As medições da aceleração têm destacado o quão pouco sabemos sobre a gravidade em escalas cósmicas, mas agora estamos começando a empurrar a nossa ignorância para mais longe."
Os experimentos, feitos com a ajuda do Telescópio Espacial Chandra, da NASA, que observa o Universo na frequência dos raios X, mostraram, talvez sem muita surpresa, que a teoria de Einstein ainda é a melhor ferramenta disponível para entender o Universo.
Teorias alternativas da gravidade
As duas equipes de cientistas usaram extensas observações de aglomerados de galáxias, os maiores objetos do Universo unidos pela gravidade.
Um dos resultados questiona um modelo da gravidade concorrente com a Relatividade Geral, enfraquecendo os argumentos da hipótese conhecida como "gravidade f(R)".
O outro estudo mostra que a teoria de Einstein funciona para uma vasta gama de tempos e distâncias em todo o cosmos.
"Se a Relatividade Geral é o campeão dos pesos-pesados, esta outra teoria estava tentando ser o desafiante," disse Fabian Schmidt, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, que liderou o estudo. "Nosso trabalho mostra que suas chances de vir a superar o atual campeão são muito pequenas."
Aceleração da expansão do universo
Nos últimos anos, os físicos têm voltado sua atenção para as teorias concorrentes à Relatividade Geral em busca de uma possível explicação para a aceleração da expansão do universo.
Atualmente, a explicação mais popular para a expansão acelerada do Universo é a chamada constante cosmológica, que pode ser entendida como a energia que existe no espaço vazio.
Esta energia é denominada energia escura para enfatizar que ela não pode ser detectada diretamente.
Gravidade f(R)
No teoria f(R), a aceleração cósmica não vem de uma forma exótica de energia, mas de uma modificação da força gravitacional. A força modificada também afeta a taxa na qual pequenos aglomerados de matéria podem crescer ao longo das eras para se tornarem grandes aglomerados de galáxias, abrindo a possibilidade de um teste da teoria.
Schmidt e seus colegas usaram as estimativas de massa de 49 aglomerados de galáxias no Universo local, a partir de observações do Chandra, e compararam-nas com as previsões do modelo teórico, com estudos de supernovas, da radiação cósmica de fundo e da distribuição em grande escala das galáxias.
Eles não encontraram nenhuma evidência de que a gravidade seja diferente do previsto pela Relatividade Geral em escalas maiores do que 130 milhões de anos-luz. Este limite corresponde a uma melhoria de cem vezes sobre os limites do alcance da força gravitacional modificada que podem ser estabelecidos sem o uso dos dados dos aglomerados galácticos.
"Esta é a mais forte restrição já feita sobre uma teoria alternativa para a Relatividade Geral nessas grandes escalas de distância", disse Schmidt. "Nossos resultados mostram que podemos sondar rigorosamente a gravidade em escalas cosmológicas por meio das observações de aglomerados de galáxias."
A razão para esse ganho dramático em precisão é a forte atuação da gravidade sobre os aglomerados galácticos, em contraste com a expansão universal de fundo. A técnica também promete ser um bom teste de outros cenários modificados da gravidade, como os modelos fundamentados em teorias de várias dimensões e na teoria das cordas.
Relatividade Geral em escala cósmica
O segundo estudo, sem ligação com o primeiro, também reforça o poder explicativo da Relatividade Geral ao testá-la diretamente através de distâncias e tempos cosmológicos.
Até agora, a Relatividade Geral tinha sido testada somente através de experimentos de laboratório para as escalas do Sistema Solar, deixando a porta aberta para a possibilidade de que a Relatividade Geral não funcionasse em escalas muito maiores.
O grupo da Universidade de Stanford comparou as observações do Chandra de quão rapidamente os aglomerados de galáxias têm crescido ao longo do tempo, com as previsões da Relatividade Geral.
O resultado é uma concordância quase perfeita entre a observação e a teoria.
"A teoria de Einstein teve sucesso de novo, desta vez no cálculo de quantos aglomerados maciços se formaram pela atração gravitacional ao longo dos últimos cinco bilhões de anos," disse David Rapetti, que liderou o estudo. "Os nossos resultados representam o teste de consistência da Relatividade Geral mais robusto já realizado em escalas cosmológicas."
Aglomerados de galáxias
Os aglomerados de galáxias são objetos importantes na busca por uma maior compreensão do Universo. Como as observações da massa dos aglomerados de galáxias são diretamente sensíveis às propriedades da gravidade, elas fornecem informações cruciais.
Outras técnicas, como as observações de supernovas ou a distribuição das galáxias ao longo de distâncias cósmicas, dependem apenas da taxa de expansão do universo.
Já a técnica utilizada por Rapetti e seus colegas mede também a taxa de crescimento da estrutura cósmica, que é dirigida pela gravidade.
"A aceleração cósmica representa um grande desafio para a nossa compreensão da física," disse Adam Mantz, do Centro Espacial Goddard, da NASA, coautor do estudo. "As medições da aceleração têm destacado o quão pouco sabemos sobre a gravidade em escalas cósmicas, mas agora estamos começando a empurrar a nossa ignorância para mais longe."
domingo, 25 de abril de 2010
Como você pode treinar abelhas para farejar bombas?
Equipes militares e policiais usam cães para farejar explosivos há décadas. De acordo com os cientistas do Laboratório de Pesquisa de Defesa Avançada (Darpa), que trabalham com abelhas desde 1999, elas podem desafiar os cães quando se trata de olfato. Aqueles mesmos insetos que emitem zumbidos e procuram pedaços minúsculos de pólen usados para produzir mel podem detectar com a mesma facilidade outras pequenas partículas no ar, inclusive sinais de materiais usados em bombas. Então, como você pode treiná-las para que reajam aos explosivos como reagem ao pólen?
Da mesma maneira como se treina qualquer animal para fazer praticamente qulaquer coisa: associando um estímulo específico a uma recompensa. Com o cão de Pavlov, a associação do som de um sino ao cheiro de comida fazia o cão salivar quando o sino tocava. Com as abelhas no Laboratório Nacional de Los Alamos, em que pesquisadores estão realizando os estudos militares mais recentes com abelhas, a associação do cheiro de componentes da bomba à água açucarada faz que as abelhas estendam seus probóscides, como se estivessem a ponto de extrair néctar doce de uma flor, quando sentem cheiro de explosivos. E isso não demora muito tempo. As abelhas que fazem as associações conseguem isso rapidamente, depois de apenas algumas exposições a componentes vaporizados de explosivos seguidos pela água açucarada.
Continue lendo clicando AQUI.
Da mesma maneira como se treina qualquer animal para fazer praticamente qulaquer coisa: associando um estímulo específico a uma recompensa. Com o cão de Pavlov, a associação do som de um sino ao cheiro de comida fazia o cão salivar quando o sino tocava. Com as abelhas no Laboratório Nacional de Los Alamos, em que pesquisadores estão realizando os estudos militares mais recentes com abelhas, a associação do cheiro de componentes da bomba à água açucarada faz que as abelhas estendam seus probóscides, como se estivessem a ponto de extrair néctar doce de uma flor, quando sentem cheiro de explosivos. E isso não demora muito tempo. As abelhas que fazem as associações conseguem isso rapidamente, depois de apenas algumas exposições a componentes vaporizados de explosivos seguidos pela água açucarada.
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Fonte: Como Tudo Funciona
Como funcionam as refeições instantâneas
O alimento é a fonte de combustível do corpo humano. Também fornece os elementos essenciais para os processos de manutenção e reparo naturais do corpo. Existe um componente psicológico muito importante, a comida ruim mesmo que seja nutritiva, não satisfaz as pessoas e em muitos casos elas não a comem. De outra maneira, ficaríamos felizes em comer ração como os animais comem. Comida saborosa, saudável e nutritiva é essencial para a felicidade humana.Por isso, não é de se estranhar que o exército americano gaste um enorme tempo e esforço para fornecer comida para as tropas. Comida para os soldados é tão essencial quanto combustível para os veículos e munição para as armas. Na embalagem das refeições militares está escrito: "A restrição de comida e nutrientes conduz a uma rápida perda de peso, que conduz a falta de resistência, diminuição da tolerância, perda da motivação e decréscimo de alerta mental". Obviamente, a comida é extremamente importante para o desempenho do ser humano.
Neste artigo, você terá a chance de aprender sobre a MRE, ou Meal Ready-to-Eat (refeição instantânea), que é a refeição dos soldados nas guerras. Alimentar um soldado dá muito mais trabalho do que você imagina!
Continue lendo clicando AQUI.
Fonte: Como Tudo Funciona
Relógio da saúde: Biochip portátil monitora funções corporais
Brevemente será possível olhar para um pequeno dispositivo eletrônico, parecido com um relógio de pulso, e monitorar sua saúde de forma tão simples quanto olhar as horas.
Politrônica
Pesquisadores alemães apresentaram o primeiro protótipo de um verdadeiro laboratório clínico portátil, que inclui não apenas os promissores biochips mas também uma série de avanços que compõem o que eles estão chamando de "sistema politrônico".
O termo politrônico é uma junção de polímero e eletrônico, mas a área também responde pelo nome mais tradicional de Eletrônica Orgânica - circuitos eletrônicos construídos essencialmente de plástico, embora a palavra plástico esconda uma rica série de materiais funcionais que mesclam polímeros com metais, semicondutores e até cerâmicas.
Monitor de trombose
O objetivo primário dos pesquisadores do Instituto Fraunhofer, na Alemanha, é construir um monitor pessoal capaz de prevenir tromboses, pequenos entupimentos de veias que podem causar embolias pulmonares, derrames cerebrais e ataques cardíacos.
O público principal do monitor de saúde serão os passageiros de voos de longa distância, principalmente pacientes de elevado risco, como fumantes, mulheres grávidas e obesos.
Mas as possibilidades de uso são virtualmente ilimitadas, com os atletas representando o segundo grupo alvo dos pesquisadores.
Microlaboratório
O coração do aparelho é um pequeno biochip, capaz de fazer uma análise bioquímica completa de uma única gota de fluido corporal, seja sangue, suor ou saliva.
O microlaboratório consiste em uma placa de policarbonato, medindo 22 milímetros (mm) de largura, por 70 mm de comprimento e 3 mm de altura, onde estão integrados dois componentes críticos.
O primeiro é o biochip propriamente dito, uma folha com apenas 150 micrômetros de espessura, sobre a qual é construída uma rede de microcanais, linhas de condução e sensores de ouro, destinados a fazer a análise do fluido corporal.
O segundo componente é um canal de 120 micrômetros destinado a coletar a gota a ser analisada, levá-la até o local de análise e inseri-la nos microcanais onde o líquido poderá atingir os sensores.
No interior da câmara de sensores do biochip, os anticorpos são integrados sobre eletrodos que permitem que os sinais referentes à concentração dos biomarcadores da doença a ser monitorada sejam transferidos para o restante do circuito eletrônico, responsável por sua interpretação e por mostrar os resultados na tela.
Os biochips foram projetados para funcionarem como cartuchos descartáveis, podendo ser substituídos ou inseridos em um equipamento médico de maior porte para interpretação dos dados, caso o paciente realmente passe mal e seja levado a um hospital.
Relógio da saúde
Neste verdadeiro "relógio da saúde", em vez de um mostrador de horas, encontra-se uma tela eletroluminescente, onde podem ser lidas informações como temperatura corporal, pressão sanguínea, batimentos cardíacos etc.
O equipamento também monitora a umidade da pele, que pode apontar indícios de desidratação, um dado importante tanto para pacientes quanto para atletas.
Pacientes portadores de marcapassos também se beneficiarão, já que o relógio da saúde pode sinalizar se a pessoa está se aproximando de áreas de risco, indicando a intensidade de campos elétricos ou campos eletromagnéticos que possam atrapalhar o funcionamento do implante.
E uma grande variedade de outras aplicações podem ser facilmente imaginadas. Assim que uma nova utilidade for concebida, basta integrar os sensores necessários na plataforma politrônica para que o monitor portátil ganhe a nova capacidade.
Tintas eletrônicas
O segredo para a viabilização comercial do relógio da saúde é a sua fabricação em plástico, em vez do silício dos circuitos eletrônicos tradicionais.
A parte eletrônica é impressa sobre o material plástico usando as chamadas tintas eletrônicas, soluções contendo os semicondutores que formam os componentes eletrônicos.
De um ponto de vista técnico, o monitor da saúde é na verdade uma combinação de eletrônica orgânica e eletrônica convencional. A tela de polímero, os sensores e o sistema de análise, todos são impressos com tinta eletrônica aplicada sobre plástico.
E todos são conectados a um sistema de análise constituído por circuitos integrados tradicionais, feitos de silício.
Um circuito de ressonância super miniaturizado, com apenas três micrômetros de espessura, funciona como uma espécie de antena, captando os campos eletromagnéticos ao redor da pessoa.
A umidade da pele é medida por um capacitor interdigital ligado a uma folha plástica de 30 micrômetros. A temperatura corporal, por sua vez, é medida por uma sensor de cobre poroso que não mede mais do que 0,5 micrômetro.
Politrônica
Pesquisadores alemães apresentaram o primeiro protótipo de um verdadeiro laboratório clínico portátil, que inclui não apenas os promissores biochips mas também uma série de avanços que compõem o que eles estão chamando de "sistema politrônico".
O termo politrônico é uma junção de polímero e eletrônico, mas a área também responde pelo nome mais tradicional de Eletrônica Orgânica - circuitos eletrônicos construídos essencialmente de plástico, embora a palavra plástico esconda uma rica série de materiais funcionais que mesclam polímeros com metais, semicondutores e até cerâmicas.
Monitor de trombose
O objetivo primário dos pesquisadores do Instituto Fraunhofer, na Alemanha, é construir um monitor pessoal capaz de prevenir tromboses, pequenos entupimentos de veias que podem causar embolias pulmonares, derrames cerebrais e ataques cardíacos.
O público principal do monitor de saúde serão os passageiros de voos de longa distância, principalmente pacientes de elevado risco, como fumantes, mulheres grávidas e obesos.
Mas as possibilidades de uso são virtualmente ilimitadas, com os atletas representando o segundo grupo alvo dos pesquisadores.
Microlaboratório
O coração do aparelho é um pequeno biochip, capaz de fazer uma análise bioquímica completa de uma única gota de fluido corporal, seja sangue, suor ou saliva.
O microlaboratório consiste em uma placa de policarbonato, medindo 22 milímetros (mm) de largura, por 70 mm de comprimento e 3 mm de altura, onde estão integrados dois componentes críticos.
O primeiro é o biochip propriamente dito, uma folha com apenas 150 micrômetros de espessura, sobre a qual é construída uma rede de microcanais, linhas de condução e sensores de ouro, destinados a fazer a análise do fluido corporal.
O segundo componente é um canal de 120 micrômetros destinado a coletar a gota a ser analisada, levá-la até o local de análise e inseri-la nos microcanais onde o líquido poderá atingir os sensores.
No interior da câmara de sensores do biochip, os anticorpos são integrados sobre eletrodos que permitem que os sinais referentes à concentração dos biomarcadores da doença a ser monitorada sejam transferidos para o restante do circuito eletrônico, responsável por sua interpretação e por mostrar os resultados na tela.
Os biochips foram projetados para funcionarem como cartuchos descartáveis, podendo ser substituídos ou inseridos em um equipamento médico de maior porte para interpretação dos dados, caso o paciente realmente passe mal e seja levado a um hospital.
Relógio da saúde
Neste verdadeiro "relógio da saúde", em vez de um mostrador de horas, encontra-se uma tela eletroluminescente, onde podem ser lidas informações como temperatura corporal, pressão sanguínea, batimentos cardíacos etc.
O equipamento também monitora a umidade da pele, que pode apontar indícios de desidratação, um dado importante tanto para pacientes quanto para atletas.
Pacientes portadores de marcapassos também se beneficiarão, já que o relógio da saúde pode sinalizar se a pessoa está se aproximando de áreas de risco, indicando a intensidade de campos elétricos ou campos eletromagnéticos que possam atrapalhar o funcionamento do implante.
E uma grande variedade de outras aplicações podem ser facilmente imaginadas. Assim que uma nova utilidade for concebida, basta integrar os sensores necessários na plataforma politrônica para que o monitor portátil ganhe a nova capacidade.
Tintas eletrônicas
O segredo para a viabilização comercial do relógio da saúde é a sua fabricação em plástico, em vez do silício dos circuitos eletrônicos tradicionais.
A parte eletrônica é impressa sobre o material plástico usando as chamadas tintas eletrônicas, soluções contendo os semicondutores que formam os componentes eletrônicos.
De um ponto de vista técnico, o monitor da saúde é na verdade uma combinação de eletrônica orgânica e eletrônica convencional. A tela de polímero, os sensores e o sistema de análise, todos são impressos com tinta eletrônica aplicada sobre plástico.
E todos são conectados a um sistema de análise constituído por circuitos integrados tradicionais, feitos de silício.
Um circuito de ressonância super miniaturizado, com apenas três micrômetros de espessura, funciona como uma espécie de antena, captando os campos eletromagnéticos ao redor da pessoa.
A umidade da pele é medida por um capacitor interdigital ligado a uma folha plástica de 30 micrômetros. A temperatura corporal, por sua vez, é medida por uma sensor de cobre poroso que não mede mais do que 0,5 micrômetro.
Biopneus poderão chegar ao mercado em cinco anos
Além de usar biocombustível, os motoristas logo poderão dirigir carros que utilizam "biopneus", ou pneus verdes, menos ecologicamente danosos dos que os pneus atuais.
Nos biopneus, um dos principais ingredientes dos pneus tradicionais, derivado do petróleo, é substituído por um composto derivado de plantas.
Hoje, cada pneu fabricado consome 26 litros de petróleo. A cada ano, são produzidos perto de um bilhão de pneus. E ainda não há uma solução definitiva para a reciclagem dos pneus usados.
Biopneus
Como no caso do etanol brasileiro, a solução para a fabricação dos pneus verdes, a partir de matérias-primas renováveis, pode vir da cana-de-açúcar, mas também do milho e até de uma gramínea, a switchgrass, muito pesquisada nos Estados Unidos.
O novo processo usa os açúcares derivados da biomassa para produzir um composto químico chamado isopreno, hoje um derivado do petróleo, um dos principais componentes do pneu.
"Tem havido uma busca intensiva, há anos, por fontes alternativas de isopreno, em particular a partir de recursos renováveis, como a biomassa," disse o Dr. Joseph McAuliffe, que apresentou o novo processo durante a Conferência Anual da Sociedade Química Americana, nos Estados Unidos.
"Um dos desafios técnicos tem sido o desenvolvimento de um processo eficiente para converter os açúcares em isopreno. Nós resolvemos isto utilizando um processo de fermentação baseado em uma cepa de bactérias geneticamente modificadas para converter os carboidratos da biomassa em nosso bioisopreno," diz McAuliffe, que trabalha para a Genencor, uma empresa de biotecnologia.
Bioisopreno
A empresa agora firmou um contrato com a Goodyear, uma das maiores fabricantes de pneus do mundo, para levar o processo para escala industrial, integrando o processo de fermentação, recuperação e purificação do bioisopreno.
O isopreno tem várias utilizações além da fabricação de pneus, de luvas cirúrgicas e produtos de higiene feminina a adesivos de alta fusão e copolímeros de bloco. Sua produção atinge quase um bilhão de toneladas anuais.
"Este é um mercado enorme," disse McAuliffe. "O bioisopreno servirá como uma alternativa renovável e economicamente competitiva ao isopreno. É o tipo de material que poderá abrir novos mercados, por isso eu acredito os números de consumo atual do isopreno subirão muito quando o isopreno renovável estiver disponível," prevê ele.
O pesquisador afirma que o isopreno derivado da biomassa poderá estar no mercado dentro de cinco anos, viabilizando o início da produção dos pneus verdes.
Nos biopneus, um dos principais ingredientes dos pneus tradicionais, derivado do petróleo, é substituído por um composto derivado de plantas.
Hoje, cada pneu fabricado consome 26 litros de petróleo. A cada ano, são produzidos perto de um bilhão de pneus. E ainda não há uma solução definitiva para a reciclagem dos pneus usados.
Biopneus
Como no caso do etanol brasileiro, a solução para a fabricação dos pneus verdes, a partir de matérias-primas renováveis, pode vir da cana-de-açúcar, mas também do milho e até de uma gramínea, a switchgrass, muito pesquisada nos Estados Unidos.
O novo processo usa os açúcares derivados da biomassa para produzir um composto químico chamado isopreno, hoje um derivado do petróleo, um dos principais componentes do pneu.
"Tem havido uma busca intensiva, há anos, por fontes alternativas de isopreno, em particular a partir de recursos renováveis, como a biomassa," disse o Dr. Joseph McAuliffe, que apresentou o novo processo durante a Conferência Anual da Sociedade Química Americana, nos Estados Unidos.
"Um dos desafios técnicos tem sido o desenvolvimento de um processo eficiente para converter os açúcares em isopreno. Nós resolvemos isto utilizando um processo de fermentação baseado em uma cepa de bactérias geneticamente modificadas para converter os carboidratos da biomassa em nosso bioisopreno," diz McAuliffe, que trabalha para a Genencor, uma empresa de biotecnologia.
Bioisopreno
A empresa agora firmou um contrato com a Goodyear, uma das maiores fabricantes de pneus do mundo, para levar o processo para escala industrial, integrando o processo de fermentação, recuperação e purificação do bioisopreno.
O isopreno tem várias utilizações além da fabricação de pneus, de luvas cirúrgicas e produtos de higiene feminina a adesivos de alta fusão e copolímeros de bloco. Sua produção atinge quase um bilhão de toneladas anuais.
"Este é um mercado enorme," disse McAuliffe. "O bioisopreno servirá como uma alternativa renovável e economicamente competitiva ao isopreno. É o tipo de material que poderá abrir novos mercados, por isso eu acredito os números de consumo atual do isopreno subirão muito quando o isopreno renovável estiver disponível," prevê ele.
O pesquisador afirma que o isopreno derivado da biomassa poderá estar no mercado dentro de cinco anos, viabilizando o início da produção dos pneus verdes.
Descoberta sanguessuga que vive no nariz humano
Cientistas anunciaram a descoberta de uma nova espécie de sanguessuga que tem a tendência de viver em narinas humanas.Segundo os pesquisadores, ela pode entrar nos orifícios do corpo de pessoas e animais e aderir às membranas mucosas.
Eles deram à nova espécie o nome de Tyrannobdella rex, que significa "sanguessuga rainha tirana".
Alto Amazonas
A criatura, que vive em áreas remotas do alto Amazonas, foi descoberta em 2007, no Peru, quando uma espécie foi retirada do nariz de uma menina que tinha-se banhado em um rio.
Renzo Arauco-Brown, da Escola de Medicina da Universidade Cayetano Heredia, em Lima, extraiu a sanguessuga do nariz da garota e enviou a amostra para um zoólogo nos Estados Unidos.
Mark Siddall, do Museu Americano de História Natural, em Nova York, reconheceu rapidamente que se tratava de uma nova espécie. Segundo ele, a criatura tinha algumas características muito incomuns, como uma única mandíbula, oito dentes grandes e genitália minúscula.
Família esquisita
A líder do estudo, Anna Phillips, uma universitária ligada ao museu, disse: "Nós achamos que a Tyrannobdella rex é parente próximo de outra sanguessuga que entra na boca de gado no México."
Uma análise de DNA revelou também uma "relação evolucionária" entre sanguessugas que vivem em regiões distantes. Isto sugere a existência de um ancestral comum, que pode ter vivido quando os continentes estavam unidos em uma única extensão de terra chamada Pangea.
Nariz dos dinossauros
Siddall explicou: "As espécies mais antigas desta família de sanguessugas compartilhavam a Terra com os dinossauros, há cerca de 200 milhões de anos."
"Alguns ancestrais do nosso T. rex podem ter vivido no nariz de outro T. rex", afirmou, em uma referência o dinossauro Tiranossauro rex.
A pesquisa foi divulgada na revista científica online PLoS One.
Os cientistas acreditam que podem existir até 10 mil espécies de sanguessuga. Já foram descobertas entre 600 e 700.
Fonte: Diário da Saúde
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