sábado, 5 de setembro de 2009

Descoberto o lugar mais limpo e calmo da Terra

Os cientistas australianos não estão preocupados com higiene ou com algum lugar perfeito para tirar umas férias. O que eles estão procurando é o lugar ideal para instalar uma nova geração de telescópios terrestres capazes de capturar imagens com um mínimo de interferência e até de rivalizar com os telescópios espaciais.

Para isso, eles precisam de um lugar que seja de fato calmo, sem muitos ventos, seco e não muito quente. Se o piscar das estrelas tem o seu valor para os poetas, esse efeito, que é induzido pela turbulência atmosférica, é um desastre para os astrônomos, borrando as imagens captadas pelos telescópios. Daí a necessidade de encontrar um local com um mínimo de turbulência atmosférica.

Paraíso na Terra dos Astrônomos

Utilizando dados de satélites artificiais, estações em terra e modelos climáticos, a equipe da Universidade de Nova Gales do Sul finalmente encontrou o "paraíso na Terra" para os Astrônomos.

O local é conhecido como Ridge A e está localizado no Planalto Antártico, quase no meio do continente gelado, a 4.053 metros de altitude. Um lugar que tem tudo para merecer o título de paraíso perdido: ele não é apenas um tanto remoto, mas particularmente frio e seco.

O local que, pelo que se saiba, nunca foi visitado por um ser humano, tem temperaturas médias anuais de -70°C e é tão seco que o conteúdo de água de toda a atmosfera acima dele tem a espessura menor do que a de um fio de cabelo humano. E, ao contrário da imagem tradicional que se tem da Antártica, o local está sujeito a pouquíssimos ventos.

Três vezes melhor

"As imagens astronômicas captadas do Ridge A deverão ser no mínimo três vezes mais precisas do que as feitas nos melhores pontos astronômicos utilizados hoje. Como o céu lá é muito escuro e seco, isto significa que um telescópio de tamanho modesto será tão poderoso quando o maior dos telescópios colocado em qualquer outro lugar da Terra," diz o Dr. Will Saunders, que liderou a busca pelo paraíso dos astrônomos.

Segundo o estudo, o melhor lugar para a instalação de um telescópio não é o ponto mais alto do planalto, chamado Domo A, mas um local a 150 quilômetros de distância, onde praticamente não há ventos e nem nevascas.

O local está dentro do chamado Território Antártico Australiano e a 144 quilômetros de distância do observatório robotizado internacional Plato e de um telescópio proposto pela China, conhecido como Kunlun.

NanoCaneta poderá escrever novos capítulos da nanotecnologia

Pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Berkeley, criaram uma nanocaneta capaz de depositar de forma direta, rápida e precisa, qualquer padrão de nanopartículas, onde as nanopartículas funcionam como se fossem tinta.

Existem diversas técnicas para a deposição de nanopartículas, incluindo pinças ópticas, pinças acústicas e os já tradicionais microscópios eletrônicos que permitem a manipulação de átomos individuais.

Contudo, as técnicas atuais tendem a ser muito complexas e lentas, exigindo equipamentos grandes e levando horas para criar mesmo os padrões mais simples. Mesmo uma caneta-tinteiro da era nanotecnológica, criada há alguns anos, continua dependente dos microscópios eletrônicos.

Nanocaneta

Arash Jamshidi e seus colegas acreditam ter uma proposta melhor. Segundo eles, sua nanocaneta resolve todos estes problemas. Em escala de laboratório, eles conseguiram usar seu equipamento para depositar nanopartículas em padrões específicos na presença de pouca luz e a temperatura relativamente baixa.

A base da nanocaneta é uma pinça optoeletrônica, criada no mesmo laboratório em 2005. Essa "pinça" - na verdade o aparato está mais para uma correia transportadora de nanopartículas - permite a manipulação de nanopartículas por meio de imagens ópticas projetadas sobre um substrato de vidro revestido com material fotocondutor.

O processo de escrita com a nanocaneta leva apenas alguns segundos para se completar. A "secagem" da tinta corresponde à estabilização das nanopartículas nas linhas traçadas pela nanocaneta. Cada nanopartícula tem algumas poucas dezenas de nanômetros de diâmetro.

Ferramenta para nanotecnologia

Selecionando as nanopartículas - metálicas ou semicondutoras - é possível criar de simples fios a circuitos complexos.

A nanocaneta tem potencial para se transformar em uma ferramenta essencial nos laboratórios de nanociências e nanotecnologias, onde são construídos e testados dispositivos eletrônicos futurísticos, como computadores moleculares, biochips para diagnóstico médico, além de inúmeras outras possibilidades.

O tamanho e a densidade dos padrões, ou das linhas traçadas pela nanocaneta, podem ser ajustados pela variação da tensão, da intensidade de luz e do tempo de exposição à luz. Para funcionar, a escrita deve ser aplicada sobre uma superfície fotocondutora.

Automação industrial ganha ambiente visual de desenvolvimento

Sistemas de monitoramento remoto estão espalhados por toda a parte, acompanhando segundo a segundo o funcionamento de equipamentos tão diferentes quanto telescópios robotizados instalados em montanhas distantes, fornos industriais, geradores elétricos e turbinas eólicas.

O trabalho desses programas, que representam a alma da automação industrial, é monitorar continuamente o funcionamento dos equipamentos e, tão logo algo dê errado, emitir um alerta para a central de manutenção para que as providências possam ser tomadas antes que o equipamento pare e cause prejuízos maiores.

Lendo dados de sensores

Para fazer isto, os programas de automação leem os dados de sensores dos mais diversos tipos: sensores de temperatura, de posição, de velocidade, de pressão do óleo e assim por diante. Quando o valor lido de um determinado sensor sai da escala padrão, um alerta é emitido para o operador.

Posto assim, parece que esses programas de automação e monitoramento remoto são simples e fáceis de fazer. Infelizmente este não é o caso. Como cada equipamento a ser monitorado tem suas próprias características e seus próprios sensores, cada equipamento exige um programa específico. Vai montar um equipamento novo? Então contrate um programador o quanto antes, porque ele terá que começar o trabalho do zero.

Ambiente visual de desenvolvimento para automação

Pelo menos era assim até agora. O trabalho pode de fato tornar-se mais simples com uma ferramenta apresentada nesta semana pelos engenheiros do Instituto Fraunhofer, na Alemanha.

A ferramenta é um ambiente integrado de desenvolvimento totalmente visual, o que significa que o sistema básico de monitoramento remoto pode ser adaptado para diversas funcionalidades sem exigir programação direta de código.

"Nós desenvolvemos nossa própria linguagem de configuração que é especialmente adaptada para os sistemas de monitoramento remoto," explica o Dr. Mario Trapp, coordenador do projeto. "Você não precisa de nenhum conhecimento de programação para trabalhar com essa linguagem. O engenheiro pode ajustar o programa de forma simples e direta usando funções de arrastar e soltar."

Arrastar e soltar

As ferramentas e os sensores correspondentes aos dispositivos reais que podem estar instalados na fábrica aparecem na tela na forma de ícones. O usuário simplesmente clica nos ícones e os coloca onde eles são necessários.

Por exemplo, se a fábrica exige um sensor de pressão, o ícone correspondente a esse tipo de sensor deve ser arrastado para o ambiente de monitoramento e uma janela se abre para que o usuário ajuste os valores mínimo, desejável e máximo que ele deve monitorar. Uma outra configuração permite controlar o que o usuário deseja que aconteça se os valores foram excedidos, com opções indo desde um alerta emitido para um telefone celular, até o desligamento integral da planta industrial.

Quando todas as opções estão selecionadas e configuradas, o ambiente gera o código necessário e compila o sistema de monitoramento remoto.

Mesmo depois de estar instalado e funcionando, é possível alterar o programa, por exemplo, para adicionar novos sensores. Hoje isso não é tão simples, exigindo trazer de volta o programador para reconstruir o programa e inserir as novas funcionalidades.

Eletrônica orgânica ganha impulso e parte para cima do silício

Os plásticos condutores de eletricidade já estão incorporados nos mais modernos aparelhos eletrônicos, como o Walkman da Sony e o tocador de música Zune, da Microsoft - ambos possuem telas com OLEDs, LEDs orgânicos (à base de carbono) feitos com materiais poliméricos.

Mesclagem de polímeros

Ainda assim, esses materiais orgânicos condutores de eletricidade sofrem de uma deficiência que impede seu uso mais amplo: eles conseguem transmitir apenas cargas positivas, as chamadas lacunas, locais onde os elétrons podem se instalar. Em outras palavras, eles transmitem eletricidade apenas em um sentido.

"Os semicondutores orgânicos desenvolvidos ao longo dos últimos 20 anos têm um inconveniente importante. É difícil fazer os elétrons moverem-se através deles," explica o professor Samson Jenekhe, da Universidade de Washington, nos Estados Unidos.

Isso exige a mesclagem de polímeros doadores de elétrons com polímeros receptores de elétrons para que os circuitos eletrônicos orgânicos possam funcionar.

Semicondutor orgânico de duas vias

Isto era assim. Agora, o professor Jenekhe e sua equipe resolveram essa deficiência dos plásticos condutores sintetizando uma molécula orgânica que é capaz de transportar tanto elétrons quanto lacunas, dispensando a complicada mesclagem de compostos diferentes.

"O que nós demonstramos em nosso artigo é que você não precisa mais usar dois semicondutores orgânicos. Você pode usar um único material para criar os circuitos eletrônicos," diz o pesquisador.

Os pesquisadores utilizaram o novo material para construir um transístor projetado exatamente da mesma forma como são feitos os transistores tradicionais de silício e os testes mostraram que a corrente flui pelo dispositivo nos dois sentidos, com os elétrons e as lacunas movendo-se através dele com grande eficiência.

Melhor transístor orgânico já feito

O transístor representa o componente individual mais eficiente já construído com um semicondutor orgânico. Os elétrons movem-se ao longo do transístor com uma velocidade de cinco a oito vezes maior do que nos componentes orgânicos fabricados até agora.

Um circuito, que integra dois ou mais desses transistores, gerou um ganho de tensão de duas e cinco vezes maior do que já havia sido registrado em circuitos poliméricos.

A descoberta deverá impulsionar significativamente o uso da eletrônica orgânica em substituição aos semicondutores inorgânicos tradicionais, como o silício.

Pinças acústicas manipulam células vivas usando som

As pinças ópticas, assim como várias outras técnicas para movimentar células e nanopartículas usando apenas a luz já estão presentes nos principais laboratórios do mundo. Contudo, seu funcionamento exige equipamentos grandes e complexos, de difícil miniaturização.

Agora, cientistas da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, passaram da luz para o som, criando pinças acústicas capazes de manipular os mesmos objetos em nanoescala, mas tão pequenas que poderão ser inseridas no interior de biochips.

Movendo células

"As técnicas atuais para movimentar células individuais ou pequenas gotas exigem um bocado de energia e podem danificar e até mesmo matar as células vivas. As pinças acústicas são muito menores do que as pinças ópticas e usam 500.000 vezes menos energia," diz o professor Tony Jun Huang.

A possibilidade de manipular células vivas sem danificá-las, por si só seria suficiente para colocar a nova ferramenta de laboratório em destaque. Mas ela conta ainda com a vantagem de poder ser construída com as mesmas técnicas que a indústria eletrônica usa para fabricar os chips de computador.

Uma pesquisa recente começou a eliminar algumas das deficiências das pinças ópticas, ao usar a luz para induzir o movimento natural das células vivas - veja Cientistas movimentam células vivas usando apenas luz.

Pinças acústicas

As pinças acústicas são diferentes das pinças de sobrancelha - na verdade, são bem mais versáteis. Elas permitem posicionar vários objetos simultaneamente, dispondo-os equidistantes uns dos outros, formando linhas paralelas ou uma matriz.

Esta disposição física é provavelmente a mais útil nas pesquisas biológicas, permitindo que os cientistas disponham as células de forma a testar cada uma individualmente ou iniciem processos de cultivo para o crescimento de tecidos artificiais. A disposição organizada e ordenada facilita a aplicação dos diversos compostos químicos, assim como o monitoramento dos resultados.

A utilidade das pinças acústicas, contudo, vai além da biologia. Nanocientistas, físicos, químicos e cientistas dos materiais poderão usá-las para criar padrões de nanopartículas com qualquer finalidade, desde a fabricação de novos revestimentos até a criação de máscaras para o desenho de nanoestruturas.

Interação de ondas sonoras

As pinças ópticas funcionam por meio do controle preciso de várias ondas sonoras interagindo entre si.

Como as ondas sonoras têm pressão, elas podem empurrar objetos pequenos, como uma célula ou uma nanopartícula. Se duas fontes acústicas são colocadas em posições opostas, emitindo ondas sonoras de mesmo comprimento de onda, as duas ondas se anularão em um ponto preciso do espaço entre as duas fontes. Esse ponto pode ser visto como um canal, onde a pressão cessa e as partículas param de se movimentar.

Ao serem despejadas no recipiente ao redor do qual as ondas sonoras controladas estão sendo emitidas, essas partículas serão movimentadas até encontrarem o canal - o ponto onde as duas ondas sonoras se anulam - permanecendo aí.

Se os sons são emitidos a partir de fontes paralelas e opostas, os canais formarão linhas e conjuntos de linhas. Se as fontes sonoras forem colocadas nos ângulos corretos, os canais formarão estruturas de linhas e colunas precisas, como um tabuleiro de xadrez. Ao serem despejadas sobre o recipiente, as partículas se movimentarão até se ajustarem precisamente às interseções dos diversos canais, onde nenhuma força as forçará a movimentar-se novamente.

As pinças acústicas utilizam transdutores interdigitais como fontes de som, construídos sobre a superfície piezoelétrica de um chip. Usando a fotolitografia, a superfície do chip é escavada para formar canais. Esses canais são preenchidos com líquido para que as células e nanopartículas possam mover-se livremente sob a ação do som.

Exercícios físicos ajudam recuperação de pacientes com derrame

Uma pessoa que pratica regularmente exercícios físicos se recupera de acidente vascular cerebral ("derrame") mais rapidamente do que aquelas que não têm este hábito, afirmam pesquisadores da Clínica Mayo, que coordenaram um estudo de âmbito nacional, nos Estados Unidos.

O estudo, que foi publicado no Jornal de Neurologia, Neurocirurgia & Psiquiatria, revelou que os pacientes que se exercitavam regularmente, antes de sofrerem o AVC, apresentaram sequelas menos graves e, portanto, ficaram em melhores condições de cuidarem de si próprios, do que aqueles que raramente faziam exercícios físicos.

Menor risco de derrame e melhor recuperação

"O preparo físico pode ser muito benéfico para as pessoas que têm maior risco de sofrer um derrame cerebral", diz o neurologista da Clínica Mayo, o médico James Meschia, um dos principais pesquisadores do estudo. "Muitos estudos têm mostrado que o exercício pode reduzir o risco de desenvolver um derrame cerebral. Esse estudo, porém, sugere que, se uma pessoa sofrer um derrame cerebral, apesar de seu hábito de se exercitar, as consequências podem ser mais leves", declara.

O neurologista alerta, no entanto, que um estudo de maior porte será necessário para validar essa descoberta. No estudo concluído, foi necessário reconvocar 673 pacientes que sofreram um derrame cerebral. Um novo estudo poderá, ainda, ajudar a esclarecer se exercícios moderados ou vigorosos podem produzir efeitos diferentes no processo de recuperação dos pacientes, diz Meschia.

"Faz muito sentido o fato de um paciente se recuperar mais rapidamente, quando praticava exercícios antes do derrame", afirma o neurologista. "Um cérebro que, normalmente, tem um bom fluxo de sangue e de oxigênio, graças a exercícios aeróbios, certamente estará em uma posição bem melhor para compensar os déficits neurológicos causados pelo derrame", explica.

Benefícios dos exercícios físicos

O derrame cerebral é uma causa comum de incapacidade e morte entre pessoas com mais de 65 anos de idade, em todo o mundo. Nos Estados Unidos, os derrames cerebrais são responsáveis por mais de 780 mil mortes por ano, sendo a terceira maior causa de morte no país. O AVC também causa incapacidades mais sérias do que qualquer outra doença, de acordo com os Institutos Nacionais de Saúde, dos Estados Unidos.

Esse estudo é um dos primeiros a testar a hipótese de que os benefícios do exercício se estendem além da prevenção de derrames cerebrais. Os pesquisadores examinaram dados colhidos por cientistas em quatro centros de saúde: a Clínica Mayo de Jacksonville (Flórida) e a de Rochester (Minnesota), a Universidade da Flórida e a Universidade de Virgínia, instituições que participaram do Estudo Genético do Acidente Vascular Cerebral Isquêmico. O estudo foi projetado para examinar fatores de risco hereditários no derrame cerebral.

O estudo

Os pacientes participantes do estudo foram submetidos a tratamento de derrame cerebral isquêmico agudo - o tipo mais comum de derrame, que resulta em morte das células cerebrais, devido ao bloqueio do fluxo de sangue em uma parte do cérebro.

Os pesquisadores revisaram um questionário respondido pelos pacientes sobre a prática de exercícios antes do derrame e três meses depois de ocorrido o AVC. Dos 673 pacientes participantes, 50,5% relataram que, antes do derrame cerebral, faziam exercícios menos de uma vez por semana; 28,5% faziam exercícios de uma a três vezes por semana; e 21% deles praticavam atividades físicas aeróbicas quatro vezes por semana ou mais.

Depois de contabilizar diferentes variáveis dos pacientes, tais como idade, sexo, raça, massa corporal e histórico médico, os pesquisadores descobriram que os exercícios físicos não afetam o tamanho ou a gravidade do derrame cerebral, mas amenizam as consequências causadas por um derrame. Os pacientes que praticavam exercícios se saíram melhor em testes que avaliaram suas habilidades de realizar atividades cotidianas.

Benefícios da vida ativa

"Concluímos que os pacientes que levam uma vida ativa podem se recuperar mais rapidamente depois de um derrame cerebral, com tendência de se observar melhores resultados nos exames realizados três meses mais tarde", diz o neurologista. Os pesquisadores, no entanto, não conseguiram determinar, com base nos dados da pesquisa, o "efeito da dose" de exercícios - isto é, quanto exercício é necessário fazer por semana para assegurar o melhor funcionamento do organismo.

Protótipo de instituto que inventou o MP3 permite controle do PC em 3D

O Instituto de Telecomunicações Fraunhofer apresentou, durante a feira de eletrônicos de consumo IFA, que ocorre em Berlim, na Alemanha, um protótipo que permite o controle de objetos virtuais por gestos e ainda ver imagens em 3D sem óculos especiais.

O sistema iPoint 3D permite que gestos controlem as ações em uma tela que exibe imagens tridimensionais.

A tecnologia não exige o uso nem de óculos especiais para 3D nem de controle remoto para manipulação dos objetos, afirma o pesquisador Paul Chojecki, do instituto alemão.

Para ilustrar como a tecnologia funciona, uma demonstração foi feita com um jogo de ping pong.

Dois jogadores ficam a três metros de distância de uma televisão em 3D. Sobre eles, no teto, há uma estrutura de hardware com duas câmeras, luzes infravermelhas e um laser.

O laser cria um ponto de referência para os jogadores se alinharem e, quando mexem as mãos, a câmera registra os movimentos, reproduzidos pelas raquetes virtuais na tela.

Chojecki diz que ainda a tecnologia ainda precisa ser aperfeiçoada. "Por enquanto, há um número limitado de gestos que detectamos. Temos que perguntar aos usuários o que eles querem para trabalharmos de acordo", explica.

O sistema ainda está em fase de pesquisas e não há planos de comercialização.

O Instituto de Telecomunicações Fraunhofer foi responsável por desenvolver o algoritmo de compressão MP3, amplamente adotado para o compartilhamento e venda de músicas digitais na internet.

Fonte: IDG Now!