O Telescópio Espacial Spitzer, da NASA, descobriu no espaço, pela primeira vez, moléculas de carbono conhecidas como "buckyballs".
Buckyballs são moléculas em forma de bola de futebol que foram observadas pela primeira vez em laboratório há apenas 25 anos.
Elas devem seu nome à semelhança com as cúpulas geodésicas do arquiteto Buckminster Fuller, que têm círculos interligados na superfície de uma meia-esfera. Os cientistas já acreditavam que elas poderiam existir flutuando no espaço, mas ninguém havia conseguido detectá-las até agora.
"Nós encontramos aquelas que são agora as maiores moléculas existentes no espaço," disse o astrônomo Jan Cami, da Universidade de Western Ontario, no Canadá. "Estamos particularmente entusiasmados porque elas têm propriedades únicas que as torna elementos importantes para todos os tipos de processos físicos e químicos acontecendo no espaço."
Fulerenos no espaço
As buckyballs são formadas por 60 átomos de carbono dispostos em estruturas esféricas tridimensionais. Seus padrões alternados de hexágonos e pentágonos coincidem com o desenho típico de uma bola de futebol.
Os astrônomos descobriram também, pela primeira vez no espaço, a parente mais alongada das buckyballs, conhecida como C70. Estas moléculas, constituídas de 70 átomos de carbono, têm uma forma ovalada, mais parecida com uma bola de rugby.
Os dois tipos de moléculas pertencem a uma classe conhecida oficialmente como buckminsterfulerenos, ou simplesmente fulerenos.
As bolas de carbono foram localizadas em uma nebulosa planetária chamada Tc 1. Nebulosas planetárias são restos de estrelas como o Sol, que expelem suas camadas exteriores de gás e poeira à medida que envelhecem. Uma estrela quente e compacta, ou anã branca, que está no centro da nebulosa, ilumina e aquece essas nuvens de poeira estelar.
As buckyballs foram encontradas nessas nuvens, talvez refletindo uma fase curta da vida da estrela, quando ela arremessa para o espaço uma nuvem de material rico em carbono.
Moléculas vibrantes
Os astrônomos usaram os instrumentos de espectroscopia do Spitzer para analisar a luz infravermelha da nebulosa planetária, observando então as assinaturas espectrais das buckyballs.
Estas moléculas estão aproximadamente a temperatura ambiente, a temperatura ideal para emitir os distintos padrões de luz infravermelha que o Spitzer consegue detectar. Segundo Cami, o Spitzer olhou para o lugar certo na hora certa. Um século mais tarde, e as buckyballs poderiam estar frias demais para serem detectadas.
As buckyballs vibram em uma grande variedade de modos - 174 maneiras diferentes de sacudir, para ser mais exato. Quatro desses modos de vibração fazem as moléculas absorver ou emitir luz infravermelha. Todos os quatro modos foram detectados pelo Spitzer.
Os astrônomos estudaram os dados, um espectro como o mostrado na figura, para identificar as assinaturas, espécies de impressões digitais das moléculas. Os quatro modos de vibração das buckyballs estão indicados pelas setas vermelhas. Da mesma forma, o Spitzer identificou os quatro modos de vibração das moléculas C70, indicados pelas setas azuis.
domingo, 25 de julho de 2010
Hubble captura estrela hiperveloz expulsa por buraco negro
O Telescópio Espacial Hubble detectou uma estrela em hipervelocidade, um fenômeno extremamente raro. A estrela está se movendo três vezes mais rápido do que o nosso sol.
A estrela pode ter sido criada em uma espécie de "escorregão da natureza". A cem milhões de anos atrás, um sistema triplo de estrelas estava viajando através do movimentado centro da Via Láctea quando passou perto demais do gigantesco buraco negro localizado no centro da nossa galáxia.
O buraco negro capturou uma das três estrelas e arremessou as outras duas para fora da Via Láctea. Em seu caminho para o exílio, as duas estrelas fundiram-se para formar uma estrela azul superquente viajando a velocidades incríveis.
Essa história pode parecer ficção científica, mas os astrônomos do Hubble dizem que este é o cenário mais provável para a criação da estrela que viaja em hipervelocidade, a HE 0437-5439.
Esta é uma das estrelas mais rápidas já detectadas, com uma velocidade de cerca de 2,6 milhões de quilômetros por hora. Há cerca de dois meses, o Hubble havia detectado uma outra estrela zarpando da Nebulosa de Tarântula, mas a "meros" 400.000 quilômetros por hora.
Rumo ao exílio
As observações do Hubble confirmam que a estrela velocista vem do núcleo da Via Láctea, mas é difícil determinar seu ponto de nascimento.
Quase todas as 16 estrelas em hipervelocidade conhecidas, todas descobertas de 2005 para cá, parecem ter sido expulsas do centro da nossa galáxia. Mas esta é a primeira observação direta ligando uma estrela hiperveloz à sua origem no centro da galáxia.
A superquente estrela azul HE 0437-5439 foi arremessada para fora do centro da Via Láctea com uma velocidade suficiente para escapar da atração gravitacional da galáxia.
A estrela proscrita está agora bem acima do disco da galáxia, a cerca de 200.000 anos-luz do seu centro. Seu destino será vagar pelo espaço intergaláctico.
A estrela pode ter sido criada em uma espécie de "escorregão da natureza". A cem milhões de anos atrás, um sistema triplo de estrelas estava viajando através do movimentado centro da Via Láctea quando passou perto demais do gigantesco buraco negro localizado no centro da nossa galáxia.
O buraco negro capturou uma das três estrelas e arremessou as outras duas para fora da Via Láctea. Em seu caminho para o exílio, as duas estrelas fundiram-se para formar uma estrela azul superquente viajando a velocidades incríveis.
Essa história pode parecer ficção científica, mas os astrônomos do Hubble dizem que este é o cenário mais provável para a criação da estrela que viaja em hipervelocidade, a HE 0437-5439.
Esta é uma das estrelas mais rápidas já detectadas, com uma velocidade de cerca de 2,6 milhões de quilômetros por hora. Há cerca de dois meses, o Hubble havia detectado uma outra estrela zarpando da Nebulosa de Tarântula, mas a "meros" 400.000 quilômetros por hora.
Rumo ao exílio
As observações do Hubble confirmam que a estrela velocista vem do núcleo da Via Láctea, mas é difícil determinar seu ponto de nascimento.
Quase todas as 16 estrelas em hipervelocidade conhecidas, todas descobertas de 2005 para cá, parecem ter sido expulsas do centro da nossa galáxia. Mas esta é a primeira observação direta ligando uma estrela hiperveloz à sua origem no centro da galáxia.
A superquente estrela azul HE 0437-5439 foi arremessada para fora do centro da Via Láctea com uma velocidade suficiente para escapar da atração gravitacional da galáxia.
A estrela proscrita está agora bem acima do disco da galáxia, a cerca de 200.000 anos-luz do seu centro. Seu destino será vagar pelo espaço intergaláctico.
Carro sem motorista viajará 13 mil pela Rota da Seda
Um automóvel sem motorista está viajando por um percurso de mais de 13 mil quilômetros da Itália até a China como parte de um projeto para testar a eficiência de novas tecnologias de pilotos automáticos.O carro partiu de Milão, na Itália, e viajará por três meses até chegar a Xangai, no dia 10 de outubro, completando a histórica Rota da Seda.
Pelo caminho, o veículo passará por diversos países, inclusive por regiões desérticas na Sibéria e na China.
O carro usado é um veículo comum, com um motorista automático acoplado à direção e aos pedais do acelerador e do freio. O sistema foi desenvolvido pelo Laboratório de Visão Artificial e Sistemas Inteligentes da Universidade de Parma (VisLab), na Itália.
Motorista automático
O piloto, ou motorista automático, é abastecido com energia gerada por painéis solares instalados no teto do carro.
O sistema opera com câmeras, lasers e computadores para evitar a colisão com obstáculos e outros veículos ao longo do caminho.
A velocidade máxima que será testada é de 100 quilômetros por hora. Como o carro passará por alguns lugares que não foram mapeados, os engenheiros resolveram fazer um comboio com dois veículos.
Um carro guiado por um motorista segue na frente, tomando as decisões de rota e repassando as informações do seu GPS para o veículo guiado por piloto automático.
Por questões de segurança, o carro sem motorista também leva sempre dois tripulantes a bordo, no banco de trás. Eles podem desligar o piloto automático e assumir o controle do carro, caso algum problema ocorra no caminho.
Tecnologias embarcadas
Várias tecnologias desenvolvidas pela VisLab estão sendo testadas no projeto:
* carro líder e seguidor
* parar e andar
* detecção de outros veículos
* detecção de pistas em estradas
* detecção de pedestres
* detecção de obstáculos
* sistema de visão panorâmica
* mapeamento de terreno e inclinação
"O que queremos fazer é 'estressar' nossos sistemas, para ver como eles se comportam em ambientes reais, com clima real, tráfego real e pessoas malucas que atravessam na frente do carro ou cortam o seu caminho com seus veículos", disse Alberto Broggi, cientista que liderou o projeto.
O projeto - chamado de VisLab Intercontinental Autonomous Challenge - vai coletar mais de 100 terabytes em dados para análise posterior. O VisLab recebeu US$ 2,3 milhões do instituto European Research Council, que financia projetos de pesquisa.
Apesar dos avanços no sistema, Broggi acredita que carros sem motoristas só chegarão ao mercado daqui a 20 anos, já que ainda falta fazer muita pesquisa.
Fonte: BBC
Hidroxila em rocha lunar desafia teoria da formação da Lua
Após a descoberta de água na Lua, em 2009, e da localização de gelo em uma cratera da Lua, em 2010, agora um grupo de pesquisadores acaba de identificar grupos hidroxila em uma rocha lunar.
Os cientistas não encontraram exatamente água, ou seja, a molécula H2O, mas hidrogênio na forma de um ânion hidroxila (OH-) - algo como um parente próximo, ou um possível precursor da água.
A rocha lunar examinada - contendo um mineral chamado apatita, um fosfato de cálcio - foi trazida para a Terra em 1971 por astronautas da Apolo 14.
Água na rocha lunar
A ideia de procurar água na apatita lunar não é nova. "Charles Sclar e Jon Bauer, da Universidade Lehigh, notaram que algo estava faltando nos resultados das análises químicas feitas em 1975. Agora, 35 anos depois, somos capazes de fazer medições adequadas e vimos que eles estavam certos. A peça que faltava era a hidroxila," disse Jeremy Boyce, um dos membros da equipe.
O grupo investigou a rocha lunar em busca de sinais de elementos voláteis (hidrogênio, enxofre e cloro) por meio de uma microssonda iônica, capaz de analisar grãos de materiais com tamanhos muito menores do que a espessura de um fio de cabelo humano.
As análises mostraram que, em termos da presença desses elementos voláteis, a apatita lunar é semelhante ao mesmo mineral encontrado em rochas vulcânicas na Terra.
Hidroxila na apatita
Isso significa que a Lua possa ter água em "abundância terrestre"? Quase certamente não. Na verdade, a quantidade de água que a Lua deveria conter para ser capaz de gerar uma apatita rica em hidroxila continua a ser uma questão em aberto.
Afinal, é problemático extrapolar a quantidade de hidroxila encontrada na apatita - 1.600 partes por milhão, ou 0,16% em peso - para determinar quanta água existe na paisagem lunar.
Além disso, a apatita que foi estudada não é abundante na Lua, e é formada por processos que tendem a concentrar hidrogênio em níveis muito mais elevados do que os que estão presentes na sua rocha hospedeira ou na Lua como um todo.
A apatita pode se formar tanto em ambientes ricos em água quanto na total ausência dela. "A quantidade de água na apatita é, ao menos em parte, uma função da quantidade de água existente no magma no qual a apatita cristalizou," diz Boyce.
Desta forma, a descoberta agora realizada é muito mais importante para os estudos sobre o passado da Lua do que para quaisquer futuros "poços artesianos lunares" a serem explorados para abastecer bases humanas no satélite.
Processos geológicos da Lua
"Estes resultados nos dizem que os processos geológicos na Lua são capazes de criar pelo menos um mineral hidratado," explica John Eiler, coautor da pesquisa.
"Recentes observações espectroscópicas da Lua mostraram que o hidrogênio está presente em sua superfície, talvez até como água congelada. Mas isso poderia ser uma fina camada superficial, possivelmente hidrogênio trazido para a superfície da Lua por cometas ou pelo vento solar. Nossos resultados mostram que o hidrogênio também é parte do registro geológico da lua, e tem sido desde o início de sua história," explica o geocientista.
Mais do que isso, prossegue Eiler, "é tudo ainda um ponto de interrogação bem grande. Nós não sabemos se foram processos ígneos ou metamórficos. Os dois representam possibilidades factíveis."
Os processos ígneos são basicamente processos vulcânicos, nos quais as rochas se formam pela solidificação da lava derretida. Os processos metamórficos são caracterizados pela recristalização dos minerais em uma rocha, quando há uma mudança química sem haver fusão.
A existência de vulcões na Lua, eventualmente há mais de 4 bilhões, poderia ser uma pista de que água poderia estar presente no interior da Lua, uma vez que as dinâmicas dos vulcões terrestres são principalmente dirigidas pela água.
Téia e a origem da Lua
A hipótese mais aceita atualmente sobre a origem da Lua propõe que nosso satélite foi criado quando a Terra primitiva foi atingida por um protoplaneta do tamanho de Marte, chamado Téia.
No choque, Téia teria se vaporizado, mas não sem antes arrancar um enorme pedaço da Terra. A nuvem de partículas criada pelo impacto mais tarde teria coalescido para formar a Lua - veja mais em Um planeta desaparecido e a origem da Lua.
Decorre desse modelo que essa nuvem de poeira não deveria conter elementos altamente voláteis, como hidrogênio, cloro e enxofre.
No entanto, a descoberta do radical hidroxila na apatita lunar desafia essa teoria, uma vez que ela pode ter-se formado em um ambiente que continha água, um composto volátil por excelência.
"Seria surpreendente se essa água tivesse sobrevivido ao impacto, porque outros elementos menos voláteis, como o sódio e o potássio, estão fortemente ausentes. Os detalhes da teoria do grande impacto precisam ser reexaminados," disse Yang Liu, coautor do estudo.
Os cientistas não encontraram exatamente água, ou seja, a molécula H2O, mas hidrogênio na forma de um ânion hidroxila (OH-) - algo como um parente próximo, ou um possível precursor da água.
A rocha lunar examinada - contendo um mineral chamado apatita, um fosfato de cálcio - foi trazida para a Terra em 1971 por astronautas da Apolo 14.
Água na rocha lunar
A ideia de procurar água na apatita lunar não é nova. "Charles Sclar e Jon Bauer, da Universidade Lehigh, notaram que algo estava faltando nos resultados das análises químicas feitas em 1975. Agora, 35 anos depois, somos capazes de fazer medições adequadas e vimos que eles estavam certos. A peça que faltava era a hidroxila," disse Jeremy Boyce, um dos membros da equipe.
O grupo investigou a rocha lunar em busca de sinais de elementos voláteis (hidrogênio, enxofre e cloro) por meio de uma microssonda iônica, capaz de analisar grãos de materiais com tamanhos muito menores do que a espessura de um fio de cabelo humano.
As análises mostraram que, em termos da presença desses elementos voláteis, a apatita lunar é semelhante ao mesmo mineral encontrado em rochas vulcânicas na Terra.
Hidroxila na apatita
Isso significa que a Lua possa ter água em "abundância terrestre"? Quase certamente não. Na verdade, a quantidade de água que a Lua deveria conter para ser capaz de gerar uma apatita rica em hidroxila continua a ser uma questão em aberto.
Afinal, é problemático extrapolar a quantidade de hidroxila encontrada na apatita - 1.600 partes por milhão, ou 0,16% em peso - para determinar quanta água existe na paisagem lunar.
Além disso, a apatita que foi estudada não é abundante na Lua, e é formada por processos que tendem a concentrar hidrogênio em níveis muito mais elevados do que os que estão presentes na sua rocha hospedeira ou na Lua como um todo.
A apatita pode se formar tanto em ambientes ricos em água quanto na total ausência dela. "A quantidade de água na apatita é, ao menos em parte, uma função da quantidade de água existente no magma no qual a apatita cristalizou," diz Boyce.
Desta forma, a descoberta agora realizada é muito mais importante para os estudos sobre o passado da Lua do que para quaisquer futuros "poços artesianos lunares" a serem explorados para abastecer bases humanas no satélite.
Processos geológicos da Lua
"Estes resultados nos dizem que os processos geológicos na Lua são capazes de criar pelo menos um mineral hidratado," explica John Eiler, coautor da pesquisa.
"Recentes observações espectroscópicas da Lua mostraram que o hidrogênio está presente em sua superfície, talvez até como água congelada. Mas isso poderia ser uma fina camada superficial, possivelmente hidrogênio trazido para a superfície da Lua por cometas ou pelo vento solar. Nossos resultados mostram que o hidrogênio também é parte do registro geológico da lua, e tem sido desde o início de sua história," explica o geocientista.
Mais do que isso, prossegue Eiler, "é tudo ainda um ponto de interrogação bem grande. Nós não sabemos se foram processos ígneos ou metamórficos. Os dois representam possibilidades factíveis."
Os processos ígneos são basicamente processos vulcânicos, nos quais as rochas se formam pela solidificação da lava derretida. Os processos metamórficos são caracterizados pela recristalização dos minerais em uma rocha, quando há uma mudança química sem haver fusão.
A existência de vulcões na Lua, eventualmente há mais de 4 bilhões, poderia ser uma pista de que água poderia estar presente no interior da Lua, uma vez que as dinâmicas dos vulcões terrestres são principalmente dirigidas pela água.
Téia e a origem da Lua
A hipótese mais aceita atualmente sobre a origem da Lua propõe que nosso satélite foi criado quando a Terra primitiva foi atingida por um protoplaneta do tamanho de Marte, chamado Téia.
No choque, Téia teria se vaporizado, mas não sem antes arrancar um enorme pedaço da Terra. A nuvem de partículas criada pelo impacto mais tarde teria coalescido para formar a Lua - veja mais em Um planeta desaparecido e a origem da Lua.
Decorre desse modelo que essa nuvem de poeira não deveria conter elementos altamente voláteis, como hidrogênio, cloro e enxofre.
No entanto, a descoberta do radical hidroxila na apatita lunar desafia essa teoria, uma vez que ela pode ter-se formado em um ambiente que continha água, um composto volátil por excelência.
"Seria surpreendente se essa água tivesse sobrevivido ao impacto, porque outros elementos menos voláteis, como o sódio e o potássio, estão fortemente ausentes. Os detalhes da teoria do grande impacto precisam ser reexaminados," disse Yang Liu, coautor do estudo.
Folhas luminosas de fibras ópticas superam deficiência dos LEDs
Os LEDs têm inúmeras vantagens: eles são miniaturizáveis, consomem pouca energia, são inteiramente de estado sólido e emitem luz nos mais diversos comprimentos de onda, incluindo as cores visíveis, o infravermelho e muito mais.Sua única desvantagem parece ser a mais óbvia: eles são pontos de luz. Para fazer telas e monitores mais brilhantes e com resolução cada vez maior, o que menos se pode querer são interrupções na luz emitida.
E pontos de luz discretos sempre deixam rastros gerados pelos intervalos entre os diversos pontos, levando a uma queda na eficiência e na qualidade dos produtos finais.
Película de fibra óptica
Assim, como distribuir a luz gerada pelos LEDs ao longo de uma superfície bidimensional, grande o suficiente para atender à fome por polegadas adicionais das TVs mais modernas, e sem perdas?
A solução pode estar em uma película de fibra óptica, capaz de distribuir a luz bidimensionalmente de forma perfeita para todos os efeitos práticos.
Os primeiros protótipos, com resultados promissores, estão sendo fabricados e testados por engenheiros do Instituto Fraunhofer, na Alemanha.
A película, ou filme, possui estruturas superficiais com dimensões na faixa dos micrômetros, e os engenheiros já conseguiram fabricá-las com até dois metros de comprimento por um metro de largura.
"É um processo ultrapreciso," conta o Dr. Christian Wenzel, coordenador da equipe que está desenvolvendo o equipamento necessário para fabricar os filmes emissores de luz.
Iluminação plana
Partindo de um substrato flexível, ferramentas especiais de diamante são utilizadas para aplicar as minúsculas estruturas micrométricas e criar uma estampa que brilha por igual em toda a superfície.
O processo funciona de forma parecida com uma impressora matricial, que gera as letras pressionando pequenas agulhas sobre uma fita, passando a tinta da fita para o papel. As minúsculas agulhas, neste caso, aplicam as estruturas de fios de níquel, tão finas quanto um fio de teia de aranha, sobre o substrato.
O equipamento já é capaz de produzir folhas luminosas para backlighting de grandes telas e monitores, bem como para diversas outras aplicações, como a iluminação de interiores de residências ou de automóveis.
O próximo passo da pesquisa é aprimorar as máquinas necessárias para a fabricação das folhas luminosas. Hoje, uma folha de 2 x 1 metro leva alguns dias para ficar pronta.
sexta-feira, 23 de julho de 2010
Estudos sobre plasma otimizam queima de combustível no motor
Aumentar a economia no consumo de combustível e reduzir a emissão de poluentes é a meta de qualquer fabricante de motor a combustão.É também o foco de uma pesquisa brasileira que envolve experimentos com plasma, o quarto estado da matéria e que está presente no processo de ignição.
A interação da faísca emitida pela vela de ignição com as moléculas de combustível gera o plasma que provoca a explosão liberadora de energia - que, por sua vez, faz o motor funcionar.
Processo de ignição
O processo de ignição envolve três fases. Na primeira, é feita a ruptura do espaço vazio entre os eletrodos da vela. Depois, ocorre a transição para um arco voltaico por meio da aplicação de uma alta corrente sob baixa tensão.
Por fim, é obtida uma descarga elétrica rápida, da ordem de milissegundos - nessa última etapa se concentra 90% da energia envolvida no processo.
Para estudar este ciclo, os pesquisadores estão construindo uma câmara hiperbárica que pode trabalhar até 14 atm (atmosferas) de pressão para simular as condições de queima. Nela, serão empregados os gases metano e hidrogênio.
"Não usaremos combustível nessa fase porque isso exigiria um sistema mais caro para absorver a energia que seria gerada", explica Jayr de Amorim Filho, do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE), em Campinas (SP), que coordena o trabalho em conjunto com Maria Cristina Lopes, da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), em Minas Gerais.
Amorim ressalta que esta etapa será importante para o levantamento das temperaturas envolvidas no processo.
Queima mais eficiente do combustível
Para fazer o mapeamento térmico, o CTBE conta com um monocromador com câmera CCD. Por meio da aquisição de espectros, esse equipamento registra vários parâmetros como temperatura eletrônica, temperatura do gás e densidade eletrônica.
O trabalho também exige um osciloscópio digital de alto desempenho. "Lidamos com altas correntes que ocorrem em curtíssimos espaços de tempo, por isso os osciloscópios convencionais não dão conta do trabalho", disse Amorim.
O grupo de pesquisa também desenvolveu o seu próprio gerador de pulsos de alta tensão. Um microprocessador roda um programa escrito em linguagem C, que gerencia os sinais gerados de acordo com os parâmetros desejados.
Um dos objetivos com o aparato é conseguir controlar o tempo e o volume do plasma e, com isso, encontrar as melhores condições para uma queima mais eficiente do combustível.
O projeto de uma nova vela, que envolverá também um software de controle, deverá ser um dos frutos dessa primeira etapa do projeto. "Na segunda etapa, utilizaremos cilindros transparentes para poder visualizar o experimento", apontou Amorim.
Colisão de elétrons
A 500 quilômetros do CTBE, a equipe de Juiz de Fora detalha as sessões de choque, que são as áreas de probabilidade de os elétrons colidirem com as moléculas do combustível e assim gerar o plasma.
Para isso, são estudados os processos envolvidos na ignição do plasma e as consequências na pós-descarga em um motor de combustão interna. "O objetivo é encontrar parâmetros adequados para serem aplicados em carros que funcionem com misturas mais pobres de ar-combustível", explicou Maria Cristina.
Isso significaria um carro mais econômico e menos poluente, uma vez que mais moléculas seriam quebradas durante a combustão. "Quebrando mais moléculas emitiríamos menos partículas danosas ao meio ambiente", disse a professora da UFJF.
Para chegar a esses resultados, é preciso entender em detalhes o processo de ignição. Isso é feito por meio de equipamentos específicos projetados e construídos na própria universidade. De acordo com Maria Cristina, a ideia é desenvolver tecnologia nacional nessa área e promover a formação de recursos humanos especializados.
O aparelho de sessão de choque total, o espectrômetro de perda de energia de elétrons e o espectrômetro de captura eletrônica são exemplos de equipamentos desenvolvidos na própria UFJF.
O primeiro mede a reatividade como um todo, sem separar os processos. O espectrômetro de perda de energia de elétrons detalha cada um dos processos envolvidos na ignição. E, ao aprisionar por alguns instantes um elétron gerado pela faísca de ignição, o espectrômetro de captura eletrônica é capaz de fornecer a energia contida nessa partícula.
Dividir para entender
Além das simulações em laboratório, são feitos também modelamentos teóricos que descrevem a colisão dos elétrons com as moléculas de combustível.
O cálculo teórico é feito por meio da colaboração com pesquisadores de outras instituições que também atuam no projeto. São especialistas da Universidade Estadual de Campinas, da Universidade de São Paulo, das universidades federais do Paraná e do ABC e de duas instituições norte-americanas, o Instituto de Tecnologia da Califórnia e a Universidade do Estado da Califórnia em Fullerton.
"Cada reação é estudada a fundo nos experimentos aqui no laboratório em Juiz de Fora. Depois, o professor Michael Ballester, também da UFJF, utiliza-os para fazer a modelagem do plasma e o professor Jayr Amorim reproduz esse plasma no CTBE", resumiu Maria Cristina.
A ideia é dividir o problema em diferentes especialidades para aumentar as chances de entendê-lo e de apresentar uma resposta eficiente. São ao todo dez pesquisadores colaboradores de seis diferentes instituições de pesquisa além de estudantes de vários níveis, da iniciação científica ao pós-doutorado.
Um convênio bilateral entre o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e a National Science Foundation (NSF), dos Estados Unidos, auxilia o intercâmbio entre estudantes brasileiros e norte-americanos.
Desde o início do projeto, cinco estudantes dos Estados Unidos e dois do Brasil fizeram o intercâmbio atuando nesse projeto. "Isso é muito importante porque precisamos formar recursos humanos qualificados em todos os níveis para essa área de conhecimento", disse Maria Cristina.
Fonte: Agência Fapesp
Material mata mosquitos e algas alterando superfície da água
Um líquido atóxico, criado por um pesquisador brasileiro, ao ser lançado sobre a água de lagos ou reservatórios, elimina algas e ainda mata várias espécies de mosquitos.
O material é um surfactante, ou tensoativo, que funciona ao mudar as características da superfície da água.
O produto foi desenvolvido pelo engenheiro químico Marcos Gugliotti e foi testado em laboratórios da Universidade de São Paulo (USP) e da Superintendência de Controle de Endemias do Estado de São Paulo (Sucen).
Ao ser aspergido, o produto forma uma película na superfície da água, reduzindo sua tensão superficial. "É essa tensão que impede que os mosquitos afundem enquanto botam ovos na água. Sem ela, asas e patas ficam encharcadas e o inseto acaba afundando", explica Gugliotti.
Mosquitocida e algicida
Segundo o pesquisador, para mudar as características da superfície da água, o mosquitocida opera de forma totalmente mecânica, não contando com substâncias tóxicas.
"Se uma pessoa ou um animal beber água com a película, o produto não causará mal algum à saúde. Além disso, ele é inerte, ou seja, não reage com outras substâncias", garantiu o pesquisador, que atualmente faz pós-doutorado no Instituto de Física do campus de São Carlos da USP.
O tensoativo também se mostrou um eficiente algicida. Por alterar as características físicas da superfície da água, o filme prejudica a flutuabilidade das algas, que acabam afundando e morrendo. "Como o produto não rompe a membrana celular das algas, elas não derramam toxinas na água, como ocorre com alguns algicidas que destroem essas membranas", afirmou.
O filme mosquitocita e algicida é biodegradável e se decompõe em um período de 48 horas, em média. Por isso, após esse tempo precisa ser renovado. Sua eficiência pôde ser verificada em lagos, reservatórios de água parada e em rios com fluxos lentos e laminares.
Eliminação dos mosquitos
Para testar o surfactante, Gugliotti contou com o Laboratório de Mosquitos Geneticamente Modificados do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP. Em 24 horas, o produto eliminou 94% das pupas macho e 86% das pupas fêmea da espécie Culex quinquefaciatus, o principal vetor da filariose ou elefantíase.
"Contra o Anopheles aquasalis, espécie comum em várias regiões do Brasil e que transmite a malária, a película se mostrou ainda mais eficaz. Em apenas duas horas o produto eliminou completamente as larvas e as pupas da espécie", disse.
Em outro teste, realizado no Núcleo de Avaliação e Pesquisa do Serviço Regional de Marília (SP) da Sucen, o filme eliminou 98% das pupas do mosquito transmissor da dengue Aedes aegypti.
De acordo com Gugliotti, em testes toxicológicos o produto se mostrou inofensivo a peixes, crustáceos e moluscos. Aves aquáticas, como patos e gansos, também não foram afetados e conseguiram nadar normalmente sobre a película.
O cientista prevê que o filme poderá afetar de maneira colateral outras espécies de insetos que também botam ovos sobre a água. No entanto, esse efeito pode ser minimizado ao se restringir a aplicação em águas infestadas por insetos vetores de doenças.
Antievaporante
O mosquitocida-algicida foi inspirado em outra película desenvolvida em 2005 em um projeto anterior. O objetivo na época era reduzir as perdas de água por evaporação em reservatórios. Gugliotti obteve um produto que reduz em até 50% a taxa de evaporação de uma massa de água.
O pesquisador chegou a testar o antievaporante no espelho d'água do Congresso Nacional, em Brasília (DF).
"Em diversos testes feitos em tanques com o antievaporante, percebemos que havia inúmeros mosquitos mortos na água após a aplicação do produto", contou Gugliotti, que realizou adaptações no antievaporante a fim de aumentar a eficiência do novo surfactante contra os insetos.
A função algicida também foi descoberta por acaso. O pesquisador estava visitando a unidade Semiárido da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), na cidade de Petrolina (PE), quando decidiu testar a película antievaporante em um tanque de piscicultura desativado. A água que estava verde ficou límpida em um intervalo de 24 horas.
Redutor de manchas de óleo
O mesmo projeto rendeu ainda um terceiro produto, um redutor de manchas de óleo que pode ser aplicado em vazamentos de navios petroleiros ou de dutos.
A ideia do redutor de óleo surgiu quando o pesquisador observou que, ao ser aspergido, o antievaporante acabava aglutinando a sujeira superficial da água. A partir daí, Gugliotti adaptou a composição do produto a fim de direcioná-lo à contenção de óleo nas águas.
Pó e líquido
O antievaporante e o redutor de óleo já contam com pedidos de depósito de patente e o pesquisador espera entrar em breve com um novo pedido para o mosquitocida-algicida.
O produto pode ser fabricado também na forma de pó. Um quilo do produto é suficiente para cobrir uma superfície de 10 mil metros quadrados. A mesma área pode ser preenchida com a aspersão de um litro do produto em sua versão líquida.
Gugliotti procura agora parceiros interessados na produção e na comercialização da película. A estimativa é que o produto seja comercializado a R$ 22 o quilo.
O material é um surfactante, ou tensoativo, que funciona ao mudar as características da superfície da água.
O produto foi desenvolvido pelo engenheiro químico Marcos Gugliotti e foi testado em laboratórios da Universidade de São Paulo (USP) e da Superintendência de Controle de Endemias do Estado de São Paulo (Sucen).
Ao ser aspergido, o produto forma uma película na superfície da água, reduzindo sua tensão superficial. "É essa tensão que impede que os mosquitos afundem enquanto botam ovos na água. Sem ela, asas e patas ficam encharcadas e o inseto acaba afundando", explica Gugliotti.
Mosquitocida e algicida
Segundo o pesquisador, para mudar as características da superfície da água, o mosquitocida opera de forma totalmente mecânica, não contando com substâncias tóxicas.
"Se uma pessoa ou um animal beber água com a película, o produto não causará mal algum à saúde. Além disso, ele é inerte, ou seja, não reage com outras substâncias", garantiu o pesquisador, que atualmente faz pós-doutorado no Instituto de Física do campus de São Carlos da USP.
O tensoativo também se mostrou um eficiente algicida. Por alterar as características físicas da superfície da água, o filme prejudica a flutuabilidade das algas, que acabam afundando e morrendo. "Como o produto não rompe a membrana celular das algas, elas não derramam toxinas na água, como ocorre com alguns algicidas que destroem essas membranas", afirmou.
O filme mosquitocita e algicida é biodegradável e se decompõe em um período de 48 horas, em média. Por isso, após esse tempo precisa ser renovado. Sua eficiência pôde ser verificada em lagos, reservatórios de água parada e em rios com fluxos lentos e laminares.
Eliminação dos mosquitos
Para testar o surfactante, Gugliotti contou com o Laboratório de Mosquitos Geneticamente Modificados do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP. Em 24 horas, o produto eliminou 94% das pupas macho e 86% das pupas fêmea da espécie Culex quinquefaciatus, o principal vetor da filariose ou elefantíase.
"Contra o Anopheles aquasalis, espécie comum em várias regiões do Brasil e que transmite a malária, a película se mostrou ainda mais eficaz. Em apenas duas horas o produto eliminou completamente as larvas e as pupas da espécie", disse.
Em outro teste, realizado no Núcleo de Avaliação e Pesquisa do Serviço Regional de Marília (SP) da Sucen, o filme eliminou 98% das pupas do mosquito transmissor da dengue Aedes aegypti.
De acordo com Gugliotti, em testes toxicológicos o produto se mostrou inofensivo a peixes, crustáceos e moluscos. Aves aquáticas, como patos e gansos, também não foram afetados e conseguiram nadar normalmente sobre a película.
O cientista prevê que o filme poderá afetar de maneira colateral outras espécies de insetos que também botam ovos sobre a água. No entanto, esse efeito pode ser minimizado ao se restringir a aplicação em águas infestadas por insetos vetores de doenças.
Antievaporante
O mosquitocida-algicida foi inspirado em outra película desenvolvida em 2005 em um projeto anterior. O objetivo na época era reduzir as perdas de água por evaporação em reservatórios. Gugliotti obteve um produto que reduz em até 50% a taxa de evaporação de uma massa de água.
O pesquisador chegou a testar o antievaporante no espelho d'água do Congresso Nacional, em Brasília (DF).
"Em diversos testes feitos em tanques com o antievaporante, percebemos que havia inúmeros mosquitos mortos na água após a aplicação do produto", contou Gugliotti, que realizou adaptações no antievaporante a fim de aumentar a eficiência do novo surfactante contra os insetos.
A função algicida também foi descoberta por acaso. O pesquisador estava visitando a unidade Semiárido da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), na cidade de Petrolina (PE), quando decidiu testar a película antievaporante em um tanque de piscicultura desativado. A água que estava verde ficou límpida em um intervalo de 24 horas.
Redutor de manchas de óleo
O mesmo projeto rendeu ainda um terceiro produto, um redutor de manchas de óleo que pode ser aplicado em vazamentos de navios petroleiros ou de dutos.
A ideia do redutor de óleo surgiu quando o pesquisador observou que, ao ser aspergido, o antievaporante acabava aglutinando a sujeira superficial da água. A partir daí, Gugliotti adaptou a composição do produto a fim de direcioná-lo à contenção de óleo nas águas.
Pó e líquido
O antievaporante e o redutor de óleo já contam com pedidos de depósito de patente e o pesquisador espera entrar em breve com um novo pedido para o mosquitocida-algicida.
O produto pode ser fabricado também na forma de pó. Um quilo do produto é suficiente para cobrir uma superfície de 10 mil metros quadrados. A mesma área pode ser preenchida com a aspersão de um litro do produto em sua versão líquida.
Gugliotti procura agora parceiros interessados na produção e na comercialização da película. A estimativa é que o produto seja comercializado a R$ 22 o quilo.
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