Série Especial - INOVA (01): The Creators - O projeto

Queridos leitores,

Dentro de um mês, no dia 10/10/10, vamos inaugurar uma baita traquinagem por aqui. Para já ir esquentando os oboés, violinos, saxofones e pianos (tamborins é meio chinfrim, não acham?), vou postar uma sequência de matérias sobre aspectos de inovação que estejam relacionados e possuam pontos de contato com o nosso projeto. Inicia-se aqui a série especial INOVA.

Dada a relevância, esses posts farão par com os já tradicionais de cada dia e com os da série "Brasil - o País do Presente". Uma "pequena overdose" de informações que devem ser apreciadas sem moderação.

The Creators Project
The Creators Project é uma nova rede dedicada a celebrar a criatividade e a cultura entre os meios de comunicação ao redor do mundo. O Projeto surge em um momento da história da arte em que as tecnologias digitais têm revolucionado a distribuição, democratizado o acesso e reimaginado o escopo e a escala com que cada artista pode idealizar uma visão e alcançar um público.

The Creators Project é um canal de artes e cultura completamente inovador desenvolvido para um mundo completamente novo e tem dois objetivos: um deles é ser um canal moderno de mídia que irá identificar continuamente e celebrar o trabalho de artistas visionários onde quer que eles estejam. O outro é funcionar como um estúdio de criação de conteúdo, uma espécie de instituição de arte, que facilitará a produção e a disseminação de novos trabalhos desses artistas e de seus colaboradores.

A divulgação desse conteúdo acontece aqui, no http://www.thecreatorsproject.com/pt-br/, através de uma variedade de veículos que incluem mídia impressa, televisão e celulares. Também haverá uma série de exposições e apresentações que acontecerão em diferentes centros urbanos ao redor do mundo a partir do mês de junho de 2010.

A série de eventos começa em Nova York, com uma exposição de arte e instalações, projeções, debates e diversas performances de criadores de diferentes países e depois segue para Londres, São Paulo e Seul, e culminará em Pequim, em setembro, com um enorme evento de três dias.

A última década definitivamente pertenceu às antigas narrativas do século 20. Lançado agora, em 2010, The Creators Project almeja ser a primeira faísca de criatividade a dar vida aos sonhos e aspirações do século 21.

Bem-vindo ao Ano Um.

Série Especial - Brasil, o País do Presente (29): Braço robótico para deficientes

Mais uma inovação tecnológica no campo da medicina de reabilitação que nos chega vinda da USP. Que sirva de exemplo para as demais academias do país.

Braço robótico para deficientes

Pesquisadores brasileiros desenvolveram um sistema híbrido para membros superiores (braço, antebraço e mãos) que auxilia as atividades motoras de pessoas tetraplégicas. O equipamento permite que o paciente alcance objetos distantes do corpo por comandos de voz. O trabalho foi feito na Escola de Engenharia de São Carlos, da USP.

Renato Varoto, responsável pela pesquisa, explica que o diferencial deste sistema foi a combinação de técnicas utilizadas. "A técnica mecânica, que inclui a órtese e que possibilita movimentos de flexão e extensão do cotovelo; e uma técnica não convencional, que é a estimulação elétrica neuromuscular, que possibilita os movimentos da mão," diz Varoto.

O protótipo é constituído de uma órtese dinâmica para cotovelo, que funciona como um exoesqueleto, eletrodos de superfície que vão nas mãos e uma luva que contém sensores para indicar ao paciente a força aplicada.

Todas as partes mecânicas e eletrônicas do equipamento são comandadas por voz. "Com o comando de voz, cinco palavras são gravadas de acordo com o gosto do paciente: uma para estender o braço, uma para a flexão do cotovelo, uma para parar o movimento, uma para pegar o objeto e uma para soltar o objeto. Se for preciso, é possível controlar o nível de estimulação para o movimento da mão e a velocidade da órtese do cotovelo, cada uma com duas palavras", descreve Varoto.

Segundo o pesquisador, o sistema é indicado para tetraplégicos que possuem movimentos somente do pescoço e do ombro. Desse modo, o comando de voz é essencial para que os tetraplégicos realizem os movimentos voluntariamente.

O braço robótico criado por Varoto foi testado em 15 pacientes do Hospital das Clínicas da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), em março e abril deste ano.
O pesquisador ressalta que "o que chama a atenção é o auxílio que o sistema pode trazer aos tetraplégicos".

Nos testes clínicos, os pacientes conseguiram exercer de forma autônoma atividades como beber água e se alimentar. "São atividades simples para nós, mas para os pacientes, que perderam quase todos os movimentos do corpo, traz uma grande satisfação a esperança de poder fazê-las", diz Varoto.

O pesquisador pretende continuar as aplicações com os pacientes. O próximo passo será aplicar uma terapia assistida por robô. Nessa terapia, o paciente faz uma série de movimentos repetitivos com o sistema, com a diferença de que, em vez de ser um fisioterapeuta que o auxilia nas atividades, é um robô que exerce essa função.

O objetivo da terapia é tentar fazer o tetraplégico ganhar movimentos naturais com um método artificial. Varoto explica como isso pode acontecer pelo conceito de neuroplasticidade: "Quando um paciente apresenta paralisia e começa a fazer movimentos repetitivos com a ajuda de aparelhos, ele pode reaprender, ainda que não totalmente, alguns movimentos. O que pode acontecer em termos biológicos é que há um rearranjo dos neurônios no sistema nervoso central."

O pesquisador ressalva que ainda há alguns aspectos do sistema que precisam ser aperfeiçoados: "O sistema pode ser mais leve e pode melhorar esteticamente. Quanto mais atender as expectativas do paciente melhor".

Série Especial - O Mundo do Futuro, hoje (19): A Internet do Futuro

Corpo humano é capaz de transmitir sinais de banda larga

O acesso a redes de banda larga pode estar em suas mãos. Ou em seus braços e em suas pernas. E nos braços e nas pernas de qualquer pessoa.

A equipe do professor Sang-Hoon Lee, da Universidade da Coreia, demonstrou a possibilidade de transferir grandes quantidades de informações, em alta velocidade, fazendo com

que as ondas eletromagnéticas viajem pela pele humana.

Utilizando eletrodos flexíveis, colados sobre a pele, os cientistas transmitiram os dados a uma velocidade de 10 megabits por segundo a partir de um eletrodo A, coletando os dados sem erros em um eletrodo B, situado a uma distância de 30 centímetros.

Os eletrodos finos e flexíveis exigem muito menos energia do que um link wireless tradicional, como o Bluetooth, porque a pele oferece duas vantagens fundamentais em relação ao ar: a pele protege os sinais da interferência externa e permite a transmissão das ondas eletromagnéticas com um nível de atenuação baixíssimo.

Embora não vejam praticidade em conectar literalmente as pessoas à internet, os pesquisadores afirmam que o experimento mostra a viabilidade da tecnologia para uso principalmente na área médica. Hoje, o monitoramento de sinais vitais, como as atividades do coração e do cérebro, ou os níveis de açúcar e de oxigênio no sangue, exige grandes aparelhos, o que inviabiliza o seu uso fora dos hospitais.

E o monitoramento contínuo no dia a dia seria muito desejável, por exemplo, para pacientes com elevados riscos de doenças cardiovasculares ou em convalescença depois de uma cirurgia. O uso da atual tecnologia sem fios para transmitir os dados para um computador central também ainda não é prático, porque exige baterias muito grandes. "Se usarmos um sinal wireless para cada um desses sinais vitais nós vamos precisar de um monte de baterias," explica o Dr. Sang-Hoon.

É aí que entra a possibilidade de uma rede transmitindo através da pele. Segundo o pesquisador, o gasto de energia dessa "rede biológica sem fios" pode ser reduzido para apenas 10% do que seria necessário com a tecnologia atual.

Os dados podem ser coletados do corpo do paciente e transmitidos continuamente para um dispositivo de recepção nas imediações, o que permitirá seu uso em casa, no trabalho e mesmo dentro do carro. Nada impede também que o sistema de transmissão seja compatível com um protocolo como o Bluetooth. Neste caso, é possível vislumbrar aplicações nas quais o paciente pode simplesmente pegar o celular e transmitir seus dados imediatamente para o médico no caso de algum problema.

Os eletrodos possuem apenas 300 micrômetros de espessura, pouco mais do que a espessura de um fio de cabelo. Mas a expectativa dos pesquisadores é que as futuras versões possam ser ainda mais finas, o que permitirá que sejam implantadas sob a pele.

Na versão atual, os sensores são recobertos por uma camada de polímero semelhante ao silicone, o que evita qualquer irritação na pele. Os pesquisadores afirmaram já estar em contato com uma grande empresa fabricante de equipamentos médicos para que os novos sensores possam chegar ao mercado.

Rede wireless a laser vai acabar com fios em casas e escritórios

Grande parte das residências e escritórios já conta com roteadores sem fio para distribuir os sinais de internet. Logo, porém, um único aparelho poderá transmitir não apenas os dados dos computadores, mas também os sinais de telefonia, televisores de alta definição e rádio digital, aparelhos eletroeletrônicos - enfim, tudo o que for necessário para a chamada computação ubíqua, quando todos os dispositivos estarão interconectados em lares escritórios inteligentes.

A base dessa nova geração da tecnologia wireless foi lançada com o desenvolvimento de um dispositivo em miniatura capaz de converter pulsos de laser ultrarrápidos em sinais de radiofrequência - um passo essencial para tornar os fios algo verdadeiramente obsoleto nas comunicações.

"Certamente as ideias sobre os usos específicos da nossa tecnologia são futuristas e especulativos, mas nós vislumbramos uma única estação-base e tudo o mais sem fios," explica o Dr. Minghao Qi, da Universidade de Purdue, nos Estados Unidos.

Normalmente, as ondas contínuas das transmissões convencionais de radiofrequência sofrem interferência e atenuação devido à reflexão nas paredes e nos objetos dentro de uma casa ou escritório. A solução encontrada pelos pesquisadores foi substituir essas ondas contínuas por sinais pulsantes produzidos por um "gerador espectral" contido inteiramente dentro de um chip.

Cada pulso de laser dura cerca de 100 femtossegundos, ou um décimo de um trilionésimo de segundo. Dada a duração extremamente curta de cada pulso, o dispositivo torna-se capaz de transmitir dados extremamente rápido, na chamada banda ultra larga.

Esses pulsos são processados usando uma tecnologia chamada "onda óptica arbitrária", podendo ser utilizada tanto para transmitir quanto para receber sinais. Mas inicialmente a indústria irá comercializar dispositivos que só recebem sinais, para um tráfego de mão única, útil para televisores, projetores, monitores e impressoras.

Isso acontece porque a unidade de transmissão dos dados ainda é um tanto volumosa. Posteriormente, quando a unidade de envio de dados também for miniaturizada, poderemos desfrutar plenamente dos dois sentidos no tráfego de informações, permitindo a operação sem fio até dos discos rígidos dentro dos computadores.

Para fazer a transmissão, o aparelho cria pulsos de laser com "formatos" específicos para demarcar seu começo e seu fim. Os pulsos são então convertidos em sinais de rádio com uma frequência de 60 gigahertz, uma "janela" ainda aberta no cada vez mais congestionado espectro de frequências.

Os microprocessadores tradicionais não conseguem transmitir dados em frequências tão altas por causa da temporização irregular com que seus transistores "abrem e fecham" para processar as informações. Essa irregularidade na sincronização dos transistores não impede o funcionamento dos processadores porque eles operam em velocidade de "apenas" cerca de 3 gigahertz, mas impede totalmente o processamento adequado de sinais a 60 GHz.

Outra complicação é que os conversores digital-analógico necessários para converter a luz pulsante do laser em sinais de frequência de rádio não funcionam em frequências tão altas. A solução para esse problema até agora ocupava uma mesa antivibração, com vários metros quadrados, repleta de espelhos, lentes e outros componentes ópticos.


Agora, os pesquisadores miniaturizaram esta tecnologia o bastante para que o aparato inteiro caiba dentro em um chip de computador. "Nós encolhemos milhares de vezes o tamanho da gigantesca instalação óptica," disse Qi.

Os pesquisadores fabricaram minúsculos microrressonadores em anel, dispositivos que filtram certas frequências e permitem que outras passem. Uma série de microanéis foi combinada em um gerador espectral programável com 100 micrômetros de largura - mais ou menos a espessura de um fio de cabelo humano. Cada um dos microanéis tem cerca de 10 micrômetros de diâmetro.


A estação base de transmissão vislumbrada pelos pesquisadores seria uma espécie placa de expansão, que poderia ser inserida no slot de um computador. O computador se encarregaria de todo o processamento das informações, um único ponto de contato para interagir com o restante dos dispositivos presentes no ambiente.


Contudo, alertam os pesquisadores, ainda levará pelo menos cinco anos para que a tecnologia esteja pronta para comercialização.

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Well...

Série Especial - Brasil, o País do Presente (28): Evento no Brasil discutirá fronteiras da computação

Evento no Brasil discutirá fronteiras da computação

Na primeira semana de novembro, em São Carlos (SP), uma centena de estudantes brasileiros e estrangeiros terá a oportunidade de interagir com alguns dos principais especialistas do mundo em spintrônica e computação quântica - áreas emergentes que, além de já terem permitido uma revolução na capacidade de processamento e miniaturização de computadores, englobam um vasto número de questões na fronteira do conhecimento na física.

A Escola São Paulo de Ciência Avançada em Spintrônica e Computação Quântica será realizada entre os dias 1º e 5 de novembro pelo Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da Universidade de São Paulo e pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). O evento será organizado no âmbito da Escola São Paulo de Ciência Avançada (ESPCA), modalidade lançada pela FAPESP em 2009.

De acordo com o coordenador do evento, José Carlos Egues, professor do Departamento de Física e Informática do IFSC-USP, participarão 50 alunos brasileiros e 50 estrangeiros, que passarão por um processo de seleção.

"Os temas da spintrônica e da computação quântica serão tratados em seu sentido mais amplo, englobando áreas que vão de semicondutores à óptica quântica. Teremos uma escola de altíssimo nível, com participação de alguns dos maiores expoentes nessas áreas", disse à Agência FAPESP.
Além de Egues, participam do comitê organizador do evento os professores Guilherme Sipahi e Esmerindo Bernardes, também do IFSC-USP, e Adilson Aparecido de Oliveira e Yara Gobato, da UFSCar.

A spintrônica é uma tecnologia emergente envolvida no aumento do poder de processamento e na miniaturização dos componentes computacionais nos últimos anos, ajudando, por exemplo, a contornar dificuldades relacionadas ao aquecimento e consumo de energia nesses dispositivos.

"Na eletrônica tradicional o funcionamento dos dispositivos é baseado na passagem ou não de corrente, que depende da carga dos elétrons. Já na spintrônica, em vez da carga elétrica é o spin, momento angular intrínseco do elétron (spin significa "giro" em inglês) que liga ou desliga os dispositivos. O uso do spin, ao contrário das cargas elétricas que colidem produzindo calor, gera menos energia. As consequências disso são enormes para os processadores", explicou Egues.

A spintrônica nasceu em 1988, com a descoberta da tecnologia conhecida como magnetorresistência gigante (GMR, na sigla em inglês), que rendeu o prêmio Nobel de Física de 2007 ao francês Albert Fert e ao alemão Peter Grünberg. A presença já confirmada de Grünberg será justamente um dos principais destaques da ESPCA, de acordo com Egues.

"A tecnologia GMR é responsável por termos hoje os discos rígidos de alta densidade. Certamente os estudantes terão muito a aprender com Grünberg durante o curso. Além dele, teremos a participação de Stuart Parkin, da IBM, que foi responsável por fazer com que a tecnologia GMR fosse transformada em produto. A descoberta foi feita em 1988 e em 1997 a tecnologia já estava nos computadores pessoais", disse Egues.

Além do armazenamento de dados, a spintrônica poderá ser aplicada aos semicondutores e à criação de processadores para computadores quânticos. Entre as temáticas relacionadas à área de computação quântica um tópico importante será a óptica quântica. Para isso, a escola terá a participação de pesquisadores como Luis Davidovich, do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), e Peter Zoller, da Universidade de Innsbruck (Áustria).

"A ideia é orientar os participantes a lidar com o processo de publicação científica. Já realizamos esse evento em São Carlos e ele foi muito bem recebido pela comunidade científica", disse Egues.

Série Especial - Brasil, o País do Presente (27): Cientista brasileiro descobre como coletar energia do ar

Queridos leitores,

Para o post de hoje, dia da Independência, eu selecionei essa notícia alvissareira, que revela o que andamos aprontando dia após dia, enquanto que a mídia só se interessa em mostrar misérias, crimes et cetera. Felizmente, somos mais astutos que esses palermas e continuamos a fazer o país crescer, independente das bolsas-família e outras inutilidades do gênero.

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Cientista brasileiro descobre como coletar energia do ar

Alimentar casas e fábricas com eletricidade coletada diretamente do ar pode ser possível: cientistas brasileiros resolveram um enigma científico que durava séculos sobre como a umidade na atmosfera torna-se eletricamente carregada, abrindo caminho para seu aproveitamento.

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Imagine dispositivos capazes de capturar a eletricidade do ar e usá-la para abastecer residências ou recarregar veículos elétricos, por exemplo. Da mesma forma que painéis solares transformam a luz do Sol em energia, esses painéis futurísticos poderão coletar a eletricidade do ar - a mesma eletricidade que forma os relâmpagos - e direcioná-la de forma controlada para alimentar qualquer equipamento elétrico, nas casas e nas indústrias.

Se isso parece revolucionário demais, mais entusiasmante ainda é saber que a descoberta que poderá tornar esses sonhos uma realidade foi feita por um cientista brasileiro. O professor Fernando Galembeck, da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas) apresentou suas descobertas históricas durante a reunião da American Chemical Society (ACS), em Boston, nos Estados Unidos.

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"Nossa pesquisa pode abrir o caminho para transformar a eletricidade da atmosfera em uma fonte de energia alternativa para o futuro," disse Galembeck. "Assim como a energia solar está liberando algumas residências de pagar contas de energia elétrica, esta nova e promissora fonte de energia poderá ter um efeito semelhante."

A descoberta do professor Galembeck parece resolver um enigma científico que já dura séculos: como a eletricidade é produzida e descarregada na atmosfera. No início da Revolução Industrial, os cientistas perceberam que o vapor que saía das caldeiras gerava faíscas de eletricidade estática - trabalhadores que se aproximavam dos vapores eram frequentemente atingidos pelos choques elétricos.

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Mas essa eletricidade se forma também em locais mais amenos, quando o vapor de água se junta a partículas microscópicas no ar, o mesmo processo que leva à formação de nuvens - é aí que começam a nascer os relâmpagos.

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Nikola Tesla ficou famoso pelas suas tentativas de capturar e utilizar essa eletricidade do ar, tentativas infelizmente nem sempre bem-sucedidas. Mas, até agora, os cientistas não tinham um conhecimento suficiente sobre os processos envolvidos na formação e na liberação de eletricidade a partir da água dispersa pela atmosfera. "Se nós soubermos como a eletricidade se acumula e se espalha na atmosfera, nós também poderemos evitar as mortes e os danos provocados pelos raios," estima Galembeck.

Os cientistas sempre consideraram que as gotas de água na atmosfera são eletricamente neutras, e permanecem assim mesmo depois de entrar em contato com as cargas elétricas nas partículas de poeira e em gotículas de outros líquidos.

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Mas o professor Fernando Galembeck e sua equipe descobriram que a água na atmosfera adquire sim uma carga elétrica. O grupo brasileiro confirmou essa ideia por meio de experimentos de laboratório que simulam o contato da água com as partículas de poeira no ar.
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Eles usaram minúsculas partículas de sílica e fosfato de alumínio - ambas substâncias comumente dispersas no ar - para demonstrar que a sílica se torna mais negativamente carregada na presença de alta umidade, enquanto o fosfato de alumínio se torna mais positivamente carregado.

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"Esta é uma evidência clara de que a água na atmosfera pode acumular cargas elétricas e transferi-las para outros materiais que entrem em contato com ela," explicou Galembeck. "Nós a chamamos de higroeletricidade, ou seja, a eletricidade da umidade."

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Painéis para capturar a energia higroelétrica poderão ser colocados no topo dos prédios para drenar a energia do ar e impedir o acúmulo das cargas elétricas que são liberadas na forma de raios. No futuro, segundo Galembeck, poderá ser possível desenvolver coletores - similares às células solares que coletam a luz solar para produzir eletricidade - para capturar a higroeletricidade e permitir seu uso em residências e empresas.

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Assim como as células solares funcionam melhor nas regiões mais ensolaradas do mundo, os painéis higroelétricos vão funcionar de forma mais eficiente em áreas com alta umidade, uma característica das regiões tropicais, Brasil incluído.

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Alta umidade significa altos níveis de vapor de água no ar - um vapor que se torna visível ao se condensar e embaçar os vidros do carro, por exemplo, e cuja baixa intensidade incomoda tanto nos dias secos de inverno. Galembeck afirmou em sua apresentação que uma abordagem semelhante poderia ajudar a prevenir a formação de raios. Ele vislumbra a colocação de painéis higroelétricos no topo de prédios em regiões onde ocorrem muitas tempestades. Os painéis drenariam a energia do ar, impedindo o acúmulo das cargas elétricas que são liberadas na forma de raios.

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Seu grupo de pesquisa já está testando metais para identificar aqueles com maior potencial para utilização na captura da eletricidade atmosférica e prevenção dos raios. "São ideias fascinantes que novos estudos, nossos e de outras equipes de cientistas, poderão tornar realidade," disse Galembeck. "Nós certamente temos um longo caminho a percorrer. Mas os benefícios no longo prazo do aproveitamento da higroeletricidade podem ser substanciais."

Durante o século 19, houve vários relatos experimentais associando a interface ar-água e os fenômenos eletrostáticos da chamada "eletricidade do vapor". O famoso Lord Kelvin idealizou um equipamento, que ele chamou de condensador de gotas de água, para reproduzir experimentalmente o fenômeno. Contudo, até hoje ninguém havia conseguido descrever os mecanismos do acúmulo e da dissipação das cargas elétricas na interface ar-água.

Isso pode dar a dimensão dos resultados agora obtidos pelos cientistas brasileiros.

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O trabalho do professor Fernando Galembeck e sua equipe demonstra que a adsorção do vapor de água sobre superfícies de materiais isolantes (dielétricos) ou de de metais isolados - devidamente protegidas dentro de um ambiente blindado e aterrado - leva à acumulação de cargas elétricas sobre o sólido, em um intensidade que depende da umidade relativa do ar, da natureza da superfície usada e do tempo de exposição.
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A pesquisa verificou ainda um aumento acentuado nas cargas elétricas acumuladas quando são usados substratos líquidos ou isolantes sólidos, sob a ação de campos externos, quando a umidade relativa do ar se aproxima de 100%.

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Penso que as demais empresas de energia do mundo não devem estar nada satisfeitas com os resultados dessa pesquisa, pois não?

Série Especial - Brasil, o País do Presente (26): Brasileiros criam modelos teóricos para fenômenos quânticos

Brasileiros criam modelos teóricos para fenômenos quânticos
Até meados da década passada os fenômenos quânticos só podiam ser estudados na teoria, pois não era possível visualizar os componentes de sistemas atômicos em escala tão pequena.

Essa limitação só começou a ser superada quando foi descoberto o condensado de Bose-Einstein - uma fase da matéria formada por átomos em temperaturas próximas do zero absoluto, que permite a observação de efeitos quânticos em escala macroscópica. O estudo do condensado de Bose-Einstein se tornou fundamental para desvendar os enigmas do mundo quântico.

Um projeto temático financiado pela FAPESP está contribuindo para esse avanço do conhecimento ao desenvolver modelos teóricos capazes de explicar fenômenos observados a partir de experimentos realizados com o condensado.

Coordenado por Sadhan Adhikari, professor do Instituto de Física Teórica da Universidade Estadual Paulista (Unesp), o projeto "Estudo de Condensação de Bose-Einstein usando a teoria de campo médio" foi iniciado em 2006.

Segundo Adhikari, entre os diversos resultados obtidos até agora, um dos mais significativos está relacionado ao fenômeno conhecido como localização de Anderson em condensados de Bose-Einstein. Três artigos sobre o tema foram publicados na revista Physical Review A em 2009 e 2010 pelo grupo de Adhikari.

Os trabalhos se fundamentaram em dois artigos publicados por grupos europeus em 2008 na revista Nature, os quais descreviam experimentos que utilizaram lasers polarizados para estudar a localização de Anderson em condensados de Bose-Einstein.

"Nós estudamos e explicamos em modelos teóricos os resultados desses experimentos. Os estudos sobre o condensado de Bose-Einstein são muito interessantes, porque permitem observar processos quânticos que, tempos atrás, estavam na imaginação dos teóricos. Agora que podemos verificar em laboratório as previsões teóricas, precisamos voltar à teoria para explicar de forma precisa o que foi observado", disse Adhikari.

A existência do condensado de Bose-Einstein foi prevista por Albert Einstein em 1925, a partir do trabalho de Satyendra Nath Bose, como consequência teórica da mecânica quântica. Setenta anos depois, em 1995, na Universidade do Colorado (Estados Unidos), Eric Cornell e Carl Wieman produziram pela primeira vez o condensado - recebendo, por conta disso, o Prêmio Nobel da Física em 2001.

O físico norte-americano Philip Warren Anderson, nascido em 1923, estudou profundamente as propriedades dos sólidos e os problemas da física da matéria condensada. Quando trabalhava nos Laboratórios Bell Labs, há cerca de 50 anos, Anderson descobriu o conceito de localização - a ideia de que estados expandidos podem ser localizados pela presença da desordem em um sistema.

Em 1977, Anderson ganhou o Nobel da Física por pesquisas sobre a estrutura eletrônica de sistemas magnéticos e desordenados, que permitiram o desenvolvimento de componentes de memória em computadores.

A condensação de bósons, ou de pares de férmions pela generalização apropriada, é um efeito frágil que pode ser facilmente superado por outras instabilidades. Dentre seus principais competidores estão a cristalização, a dissociação no caso de bósons compostos, e a desordem e localização.

"Na época, sabia-se que era possível transformar um sólido condutor em isolante - isto é, em um sólido que não permite que os elétrons carregados se movam por ele - com a introdução de uma pequena porcentagem de impurezas. Anderson estudou esses mecanismos e percebeu que os elétrons se movem em paralelo a uma rede de átomos localizada na superfície do sólido", disse Adhikari.

Com isso, Anderson percebeu que os átomos do sólido têm um potencial que, muito ordenado quando o sólido é puro, repete-se periodicamente. "Mas, quando colocamos impurezas no sólido, esse potencial periódico é quebrado. Quando o elétron encontra essa desordem, ele não consegue continuar seu trajeto e o sólido perde a condutibilidade. Anderson descobriu a formação de um estado ligado na superfície sólida", explicou Adhikari.

A ausência da difusão de ondas em um meio desordenado passou a ser conhecida como "localização de Anderson". O fenômeno sugere a possibilidade de localização de elétrons dentro de um semicondutor, desde que o grau de aleatoriedade das impurezas ou defeitos seja suficientemente alto.

Os movimentos dos elétrons, no entanto, não podem ser observados, já que as minúsculas partículas obedecem às leis da mecânica quântica. Só a partir de 1995 o condensado de Bose-Einstein abriu a perspectiva para estudos experimentais desses fenômenos. Em 2008, os dois estudos europeus descreveram experimentos feitos com o condensado sobre o fenômeno da localização de Anderson.

"No laboratório, os cientistas criaram uma rede potencial com o uso de lasers polarizados que, refletidos entre dois espelhos, geravam uma onda estacionária. Ao longo dessa onda aparece um campo magnético que varia enquanto se propaga, mas que possui um comportamento periódico, com um potencial encontrado pelos elétrons dentro do sólido. Em vez do elétron, os pesquisadores colocam o condensado de Bose-Einstein nesse potencial para tentar localizá-lo", disse Adhikari.

Se o potencial for suficientemente forte, o condensado é localizado. Se for fraco demais, o condensado desaparece. "Eles criaram um potencial sem periodicidade, aleatório e perceberam que o condensado fica estagnado. Com isso, deram uma prova experimental do efeito de Anderson", disse.

Adhikari utilizou equações de Schroedinger para estudar e explicar os resultados das experiências em modelos teóricos. Além de verificar se as observações estavam corretas e se o condensado de Bose-Einstein de fato se tornava localizado, os estudos avaliaram o tamanho e a natureza da localização, definindo como ela varia ou qual sua interferência na interação potencial entre os átomos do condensado.

"A partir desse estudo, previmos também a localização do condensado de Bose-Einstein em outros casos, como o dos átomos dipolares. Condensados simples envolvem átomos comuns com potencial de curto alcance entre eles. Mas com os átomos com momento elétrico dipolar - que estão sendo muito utilizados para gerar condensados - podemos ter um potencial de longo alcance", disse.

No lado prático, vários progressos recentes têm sido feitos em busca de novas formas de estudar experimentalmente os fenômenos quânticos. Há poucos meses, um grupo de pesquisadores demonstrou que uma esfera levitando por luz torna os fenômenos quânticos detectáveis numa escala maior, embora ainda microscópica.

O grupo do Dr. Markus Aspelmeyer, da Áustria, foi mais longe e estabeleceu uma interação entre um fóton e um ressonador micromecânico, criando o chamado acoplamento forte, capaz de transferir efeitos quânticos para o mundo macroscópico.

O maior passo até agora, contudo, parece ter sido dado por uma equipe da Universidade de Santa Bárbara, nos Estados Unidos, que demonstrou que um ressonador mecânico - uma pequena fita metálica que pode vibrar livremente - que foi resfriada até o seu estado fundamental de energia (ground state), funciona em nível macro conforme as probabilidades de mecânica quântica.

Série Especial - It's Music! (16): Sol de Primavera

Ok, ok, eu sei que a Primavera só entra dia 23, mas como entrou setembro, vou apresentar prá vocês hoje uma música que ilustrou grandes momentos de mudança na minha vida.

Com vocês, o Mestre Beto Guedes!

Versão que comemora seus 50 anos




Agora a versão original



Aproveitemos, pois, esse setembro que se inicia!

Série Especial - Brasil, o País do Presente (25): Pesquisa de Hidrogênio

Brasil pesquisa potencial do hidrogênio para energia

Cientistas e governos se desdobram em pesquisas e debates para encontrar fontes de energia mais limpas, eficientes e acessíveis para atender, de forma sustentável, a crescente demanda no Planeta. As ameaças de esgotamento dos recursos não renováveis e os impactos ambientais estimulam ainda mais essa busca.

Uma das alternativas avaliadas é o hidrogênio, como vetor energético, foco de estudos e experiências em andamento no Brasil na última década, com o Programa Brasileiro de Células a Combustível e Hidrogênio.

O Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen), em São Paulo tem, desde 2000, uma linha de pesquisa na área de fontes energéticas eficientes e de baixo impacto ambiental por meio da avaliação e desenvolvimento de sistemas associados à tecnologia de células a combustível e hidrogênio.

Em vista do sucesso obtido nas pesquisas iniciais com materiais nucleares e pela proposição do Programa Brasileiro de Células a Combustível e Hidrogênio, em 2002, hoje denominado PROH2, do Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT), o instituto, a partir de julho de 2003, se motivou a criar um programa interno na mesma linha.

O programa do Ipen visa gerar conhecimento científico-tecnológico, inovação e formação de recursos humanos na área, tendo como foco a geração de energia elétrica e a aplicação estacionária.

Após sete anos do início das pesquisas na área, já são mais de 50 profissionais envolvidos, em regime integral ou parcial, entre pesquisadores, tecnologistas, bolsistas de diversos níveis de estudo. Seis laboratórios estão em operação atuando em pesquisa e desenvolvimento neste instituto.

"O nosso foco de pesquisa é a aplicação estacionária, mas é claro que o desenvolvimento e a inovação feita para uma célula estacionária pode ser aplicado para uma célula para aplicações móveis, como para carro, ônibus, catalisador, etc. As indústrias já têm um mercado voltado para o automotivo", informa Marcelo Linardi, coordenador do PROH2.

Recentemente, o Ipen uniu esforços ao Instituto Mauá de Tecnologia, de São Paulo, e alcançou avanços consideráveis. Em apenas quatro meses, as duas instituições criaram um protótipo de veículo movido a hidrogênio, sendo a célula combustível o equipamento responsável para obtenção do hidrogênio.

"O hidrogênio alimenta a célula combustível que vai se combinando com outros elementos, como o oxigênio, e produz eletricidade e água; ou seja, uma bateria a gás, sendo que o gás combustível é o hidrogênio. Ele é um carro elétrico que não se liga na tomada", descreve Linardi.

Segundo ele, apesar de a tecnologia ser relativamente nova, muitos países a utilizam e têm investimentos relevantes na área. É o caso da Alemanha, do Japão e dos Estados Unidos.
"O Brasil é líder na América Latina em termos de investimentos e, com poucos recursos, conseguimos fazer muito. Já desenvolvemos a tecnologia de células mais versáteis, a baixa temperatura; como todos componentes e insumos e com patente nacional", afirma.

O hidrogênio é um elemento que pode ser obtido por meio do metanol ou do gás natural, por exemplo. Existem vários esforços no sentido de tornar a obtenção do próprio hidrogênio mais ambientalmente correta, por meio principalmente das pesquisas com a chamada fotossíntese artificial.

Para Linardi, o hidrogênio como fonte secundária de energia também poderá aliviar tensões políticas. "O hidrogênio pode ser obtido de diversas fontes primárias e não está restrito a algumas regiões do planeta, beneficiando apenas alguns países. Qualquer país poderá obtê-lo", disse.

O equipamento responsável para a conversão do hidrogênio em energia elétrica é a célula a combustível. Essas células já são desenvolvidas há muitos anos, mas para entrarem de vez no mercado ainda será necessário mais incremento tecnológico e redução de custos.

Na avaliação do especialista, avanços mais significativos no setor dependem de iniciativas futuras. "Para isso, é fundamental que seja dada a continuidade do que foi conquistado pelo programa (PROH2) até agora. Ele está num período de transição e a interrupção seria fatal para o seu desenvolvimento", alerta.

Entre os gargalos a serem superados estão: o alto custo; a necessidade de se desenvolver novos produtos, componentes e processos; definir novos mercados e possibilitar a interação com a indústria, a transferência de tecnologia para o setor produtivo, a ampliação de escala e a produção em massa.

Série Especial - Birinight Oil (18): Ronaldo volta a jogar!

Série Especial - Brasil, o País do Presente (24): Tecnologia inédita de texturização de metais

Brasileiros criam tecnologia inédita de texturização de metais

Um processo de modificação de rebolos de usinagem, desenvolvido na Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da Universidade de São Paulo (USP), é capaz de imprimir micromarcações em peças metálicas, aumentar a lubricidade de eixos mecânicos e ampliar a vida útil dessas ferramentas.

O processo inédito, já patenteado, terá implicações na indústria automobilística, espacial e eventualmente até na fabricação de melhores próteses e implantes.

Trata-se de uma nova técnica de dressagem (do inglês dressing), uma espécie de afiação do rebolo na qual o disco abrasivo é desbastado e recondicionado. O desenvolvimento fez parte dos projetos de doutorado de Thiago Valle França e de iniciação científica de Alex Camilli Bottene, orientados pelo professor João Fernando Gomes de Oliveira.

A retificação é um processo de usinagem que consiste em desbastar uma peça por meio do contato com um rebolo abrasivo. Com o uso, a superfície do rebolo sofre um desgaste e precisa ser desbastada. Isso é feito com a dressagem, que utiliza uma ferramenta ultradura de diamante.

O que o grupo de pesquisa fez foi introduzir uma vibração controlada durante a dressagem. A ferramenta de diamante penetra e sai do rebolo em intervalos de tempo predeterminados e controlados por um software. O resultado é a impressão de microgeometrias na superfície do disco abrasivo.

As microssaliências passam à superfície da peça que o rebolo usinar, formando microssulcos. Essas pequenas reentrâncias fazem o material usinado absorver melhor o óleo lubrificante e mantê-lo na superfície, melhorando seu desempenho e o rendimento da retificação.

Uma possível aplicação do processo está nos chamados mancais hidrodinâmicos, que apoiam eixos - componentes que devem estar constantemente lubrificados. O eixo virabrequim de um automóvel, por exemplo, tem as suas dimensões calculadas com o objetivo de manter um filme de óleo em sua superfície, a fim de permanecer sempre lubrificado.

Se a lubricidade do eixo é aumentada, suas dimensões podem ser reduzidas, o que poderá ser muito útil para a indústria automotiva. "É importante salientar que o virabrequim representa mais de 50% da massa total das peças móveis internas em um motor", disse Oliveira.

O professor ressalta que, com um virabrequim mais leve, o motor precisará de menos energia para acelerar, gerando economia e melhorando o seu desempenho.

França lembra que as turbinas de aviões também contam com mancais hidrodinâmicos e que os benefícios levados aos motores automobilísticos poderão ir para as aeronaves. "O peso dos componentes é muito importante na aviação", disse. Segundo ele, a tecnologia proporcionaria economia e melhoria de desempenho também para a área da aviação. Várias outras áreas que também utilizam mancais hidrodinâmicos também poderiam se beneficiar.

A impressão de padrões geométricos nas superfícies é apenas uma das aplicações dessa técnica. "Podemos inscrever códigos de barras, números de série ou desenhos específicos", disse Oliveira. Um detalhe importante é que a impressão não altera a geometria da peça e não compromete a sua funcionalidade, características preponderantes para a usinagem de peças que exigem precisão.

Há ainda uma terceira aplicação do novo sistema de dressagem à qual França agora se dedica: a otimização do processo de retificação. Rebolos são similares a lixas: os de grãos maiores servem para maior retirada de material; os de granulação mais fina são aplicados em acabamentos e promovem menor desbaste.

"Com desenhos específicos impressos em rebolos de grãos médios, por exemplo, podemos utilizá-lo como se fossem uma ferramenta de desbaste ou de acabamento, aumentando a flexibilidade do processo", disse França. Isso pode gerar economia ao permitir a compra de rebolos mais baratos a fim de adaptá-los e também ao aumentar a vida útil das ferramentas, modificando-as para novas funções.

O pesquisador está agora aperfeiçoando o processo de dressagem que hoje é feita por um equipamento chamado shaker ("chacoalhador", em inglês), que movimenta a ponta de diamante a partir de comandos do software desenvolvido pela equipe.

A intenção, segundo ele, é incorporar um atuador piezelétrico aos equipamentos. "Com ele conseguiremos maior precisão, além do controle de profundidade dos sulcos", disse. No processo atual, os sulcos são feitos a uma profundidade única, em torno de 15 micrômetros (0,015 milímetros). Com um software mais detalhado, associado ao novo equipamento, será possível aumentar a resolução de textura, multiplicar por dez a densidade atual das reentrâncias e conseguir sulcos de diferentes profundidades chegando até 50 micrômetros, segundo os pesquisadores. "Isso deverá aumentar ainda mais o leque de aplicações da tecnologia", disse Oliveira.

A pesquisa incluiu uma cooperação de trabalhos com a Universidade de Hannover, na Alemanha. "Na universidade alemã, a texturização é feita por meio de outros processos, como torneamento e fresamento", disse Bottene, ressaltando que o processo brasileiro envolvendo a retificação ainda é inédito. Por isso, já foi feito um pedido de depósito de patente do processo de dressagem do rebolo.

Por enquanto, as empresas são obrigadas a utilizar métodos bem mais caros para executar a texturização, como lasers e eletroerosão. A troca por um processo de fabricação mais barato poderá refletir no preço dos produtos.

"Uma das aplicações da texturização é a confecção de próteses metálicas que precisam apresentar texturas que combinem com a de ossos e músculos", disse Oliveira. Esse é mais um campo que poderá se beneficiar da tecnologia desenvolvida em São Carlos.

EDITAR Série Especial - It's Music! (X): Silence is golden

The Tremeloes (ao vivo):



Agora a versão gravada, sem desafino:




E uma experiência do grupo, mudando a forma mas mantendo a essência:




Frankie Valli & Four Seasons

Série Especial - O Outro Mundo (18): Pais devem monitorar, e não proibir, uso de videogames e internet

Bem, depois de uma década de estudos e observações, caiu por terra aquele pensamento bizonho de que os videogames embestalhavam as crianças e adolescentes. Hoje, pesquisadores de diversas universidades ao redor do mundo atestam os efeitos positivos desta nova forma de entretenimento e de aprendizado.

O texto a seguir dá uma panorâmica sobre como os "adultos", aqueles velhotes chatos que acham que soltar pipa e rodar pião é mais interessante do que jogar videogame, devem se comportar diante da situação.

Pais devem monitorar, e não proibir, uso de videogames e internet
Dores de cabeça, obesidade, distúrbios do sono, agressividade e dores no pescoço ou nos ombros. São inúmeros os riscos que o uso abusivo da diversão eletrônica, tais como a internet e os videogames, podem provocar nas crianças e adolescentes.

Mesmo assim, os pais não devem privar seus filhos do contato com a tecnologia atual. Essa é a opinião da pediatra Susana Graciela Bruno Estefenon, coordenadora do Projeto de Saúde da Geração Digital e uma das organizadoras do livro Geração Digital - Riscos e Benefícios das Novas Tecnologias para as Crianças e os Adolescentes.

"Jogar videogame tem muitos benefícios: aumenta a coordenação motora e o raciocínio rápido e é uma forma de lazer, um divertimento espetacular. Mas muitas horas exposto à tela do videogame ou muitas horas privado de atividades ao ar livre trazem riscos e muitos", afirmou Susana, em entrevista à Agência Brasil.

Segundo ela, o ideal é que os pais conheçam os jogos de videogame e os ofereçam de acordo com a maturidade da criança. Também é importante que se limite o tempo que a criança vá passar jogando. O tempo ideal, segundo ela, pode ser fixado em duas horas por dia - prazo que também pode ser parâmetro para o uso da internet e da televisão.

Susana lembrou que não são somente riscos à saúde que podem trazer preocupações aos pais. Há também os de ordem sexual, tais como a pedofilia, a sedução e o abuso e a exploração sexual.

"Não podemos proibir uma criança de acessar a internet. Mas, nesse caso, falamos em monitoramento dos pais. Falamos também de pôr filtros de segurança contra a pornografia. Pornografia para crianças nunca é algo bom porque estimula a libido fora da idade a que elas estariam preparadas", disse.

De acordo com Susana, para evitar que os filhos possam acessar conteúdos inadequados ou pornográficos na internet ou serem vítimas de violência na rede, os pais devem também monitorar o acesso. "Os computadores devem ser colocados dentro de um lugar de convívio comum.

Uma criança não deve ter sua própria conta de email, mas a da família. E os pais devem orientar seus filhos sobre o perigo que pode representar navegar na internet e dar seus próprios dados", aconselhou. A médica lembra que o importante é que os pais não deixem os filhos sozinhos acessando a internet, mesmo que se tenha selecionado uma página com conteúdo infantil.

"Algumas vezes, a criança é achada. Você pode pensar: vou deixá-la porque esse é um site saudável, de brincadeiras. Mas muitos predadores sexuais procuram sites saudáveis, fora de qualquer suspeita, para achar a criança vulnerável. E eles entram se identificando como outra criança ou como conselheiro para criar um vínculo com essas crianças que estão sozinhas", alertou.

Para ela, somente o diálogo entre pais e filhos poderá evitar riscos no uso dessas tecnologias pelas crianças. "A tecnologia faz parte de nossas vidas. Nós, adultos, desfrutamos plenamente de tudo o que ela nos oferece.

Então, não podemos pensar e nem pretender que nossas crianças fiquem isoladas disso. O caminho é muito fácil, é compartilhar. Compartilhar com os filhos e com a família toda. Ao invés de ser um motivo de isolamento familiar, pode ser uma ferramenta de vínculo familiar. O caminho mais seguro ao futuro é a utilização das novas tecnologias como ferramenta de vínculo familiar e social."

Série Especial - Brasil, o País do Presente (23): Fios em escala quântica

Brasileiro desenvolve técnica para criar os menores fios possíveis

A necessidade de ampliar a capacidade de processamento computacional está resultando em um intenso esforço científico e tecnológico para produzir circuitos eletrônicos cada vez menores. A grande fronteira concentra-se atualmente nos nanofios metálicos - especialmente de cobre e ouro. Eles vêm sendo estudados experimental e teoricamente como possíveis nanocondutores capazes de fazer contatos elétricos e conectar dispositivos.

O físico Edgard Pacheco Moreira Amorim, da Unicamp, utilizou simulações computacionais e experimentos práticos para pesquisar as propriedades mecânicas e eletrônicas desses nanofios, que já foram testados até mesmo para estimular neurônios individuais. Os resultados de sua pesquisa permitiram não apenas um novo entendimento sobre a formação dos nanofios, como abriu caminho para novas técnicas de fabricação dessas estruturas nanométricas, que poderão vir a ser utilizadas para superar as barreiras físicas do silício e em uma grande variedade de outras aplicações, como na distribuição de medicamentos pelo corpo humano.

Nas dimensões nanoscópicas dos nanofios, quando tensionados, eles tendem a rearranjar-se, formando cadeias atômicas lineares - o que significa o menor condutor possível. Esse comportamento na fronteira entre o tridimensional, o bidimensional, indo até o unidimensional, foi verificado por Edgard em nanofios de cobre e de ouro.

"A contribuição de fato da pesquisa está em constatar esse efeito. Consequentemente, isso abriu uma nova perspectiva de trabalho para teóricos e experimentalistas investigarem nanofios de cobre mais profundamente", afirmou Amorim, que foi orientado pelo professor Edison Zacarias da Silva.

Amorim explicou que a cadeia atômica linear consiste numa linha na qual um átomo está ligado a dois outros sucessivamente numa configuração linear que pode chegar a até dez átomos no caso do ouro. Como no caso do cobre foi constatada uma evolução para uma cadeia atômica menor e também com pontas menos simétricas, isso indica que tanto a maleabilidade quanto a ductibilidade - que medem a capacidade dos materiais deformarem, formando lâminas e fios - é menor no cobre do que no ouro quando são consideradas suas configurações nanométricas.

A estrutura cristalina macroscópica de ambos os metais é composta por uma configuração periódica de geometria cúbica de face centrada, na qual átomos nos vértices e no centro de cada face de um cubo repetem-se ordenadamente por todo o sólido.

Quando estes materiais são alongados até ficarem bem finos, a relação entre superfície e volume do condutor torna-se cada vez mais significativa, perdendo a coesão macroscópica entre os átomos.

Nesta situação, prossegue Amorim, foi observado em alguns casos o aparecimento de estruturas não cristalinas, com geometrias tão diferentes que foram batizadas de estruturas "malucas".
São estruturas de múltiplas camadas, helicoidais ou de uma única camada, que foram observadas para ouro e platina em experimentos de microscopia eletrônica. "Em nossos cálculos, mostramos que nanofios de ouro, puxados em uma dada direção cristalográfica, evoluem intrinsecamente para uma estrutura helicoidal," garantiu o físico.

Além disso, estabeleceu-se uma relação entre o aparecimento desse tipo de estrutura e a formação de longas cadeias atômicas lineares. Quando a estrutura helicoidal, surge é possível mostrar que, à medida que são esticadas, suas pontas possuem baixa simetria de tal forma que o átomo da ponta está ligado a um só átomo. Nesta condição, a cadeia atômica linear se desenrola da ponta como um fio saindo de um novelo de lã.

A cadeia se rompe a partir do momento no qual o átomo da ponta divide suas ligações com três ou mais átomos, tornando-se energeticamente menos favorável acrescentar mais átomos à cadeia atômica do que quebrar uma ligação desta.

Amorim aponta ainda que outro aspecto relevante investigado em seu trabalho é a inserção de impurezas em nanofios de cobre. Experimentalmente foram observadas distâncias entre átomos de ouro muito maiores do que usualmente é calculada com métodos chamados de primeiros-princípios, que são fundamentados nos princípios da mecânica quântica, sendo considerados como o estado da arte no cálculo das propriedades dos materiais.

Portanto, tanto pesquisadores experimentais quanto teóricos atribuíram estas grandes distâncias à influência de impurezas leves, tais como hidrogênio, oxigênio e carbono, entre outras, que estariam entre dois átomos de ouro e que não poderiam ser vistas em imagens de microscopia eletrônica. A partir disso, vários trabalhos teóricos buscaram calcular quais seriam as impurezas mais prováveis e a influência delas nas propriedades mecânicas, eletrônicas e de transporte eletrônico nestes nanofios metálicos.

A pesquisa desenvolvida por Amorim mostra que impurezas de N e N2 em nanofios de cobre tornam a ligação entre átomos tão forte que possibilitam a reconstrução das pontas adicionando mais átomos à cadeia atômica linear, tornando-se um meio mecanoquímico de reconstruir cadeias maiores do que se observa em nanofios puros. Isso sugere a possibilidade de produzir nanocondutores mais longos sintetizados em atmosferas nitrogenadas.

De uma forma geral, disse o físico, todos os resultados apresentados em sua pesquisa foram observados em laboratório. No entanto, especialmente no que se refere às estruturas helicoidais de ouro, ele garantiu que acrescentou uma interpretação nova a respeito da formação, que é dada por um comportamento intrínseco de se puxar o nanofio nesta direção - direções cristalográficas 100, 110 e 111.

Além disso, ele explica a relação direta entre a estrutura helicoidal e a observação de cadeias mais longas do que usualmente é obtido por nanofios de ouro alongados em outras direções. Embora todos os experimentos e cálculos sejam fundamentais no que se refere à ciência de base, do ponto de vista de possíveis aplicações tecnológicas, a deposição de nanofios metálicos em superfícies parece ser potencialmente promissora para se ter, de fato, uma eletrônica em escala nanométrica.

Portanto, uma nova direção interessante para prosseguir com os estudos mostrados neste trabalho, segundo Amorim, seria avaliar a possibilidade da aplicação tecnológica de nanofios depositados em diferentes superfícies, observando o efeito da temperatura e da contaminação por impurezas leves normalmente presentes em condições ambientais típicas as quais estes experimentos são realizados. "E, principalmente, avaliar como e quanto essas condições afetam as propriedades de estrutura eletrônica e de transporte desses sistemas", concluiu.

Atualmente, a aplicação tecnológica da nanociência é fomentada pela indústria da informática e também pela produção de fármacos. Uma das grandes fabricantes de processadores, a Intel, produz atualmente transistores em uma escala de tamanho na faixa de 45 nanômetros - lembrando que um nanômetro equivale a 1 metro dividido por 1 bilhão.
Isso possibilita colocar em uma área menor que 26 milímetros quadrados algo em torno de 47 milhões de transistores, trazendo cada vez mais próximo o limite físico de toda tecnologia baseada no silício.

O desenvolvimento do encapsulamento de fármacos, por sua vez, que abrange o esforço de físicos, químicos e biólogos, recentemente levantou a possibilidade de se produzir nanopartículas de ouro para transportar os medicamentos no interior do corpo humano. Aglomerados com o fármaco poderiam ser transportados pela corrente sanguínea, sendo derretidos por meio de radiação não-invasiva a tecidos biológicos liberando-os com precisão nanométrica, consistindo numa forma eficaz de atacar tumores sem afetar células saudáveis.

Série Especial - Brasil, o País do Presente (22): Fibrocimento sem amianto

Dando continuidade a nossa comemoração diária de inovações brasileiras neste mês de setembro, eis mais uma notícia vinda das universidades públicas do Estado de São Paulo. Que sirva de estímulo para os demais centros de pesquisa do resto do país, pois quanto mais espaços tivermos para a busca e desenvolvimento de inovações, mais o Brasil e seu povo sairão ganhando.

USP cria fibrocimento sem amianto inspirado na natureza
Pesquisadores da Escola Politécnica da USP criaram um novo tipo de fibrocimento com uma tecnologia inédita no mundo, sem amianto e com excelente resistência. O fibrocimento desenvolvido se caracteriza por propriedades mecânicas que variam ao longo do material, diferente dos convencionais, que têm as mesmas propriedades em toda a sua extensão.
"Inspirados na natureza, desenvolvemos um fibrocimento com gradação funcional", conta o engenheiro Cléber Dias. "O conceito é inspirado em materiais como o bambu, as ostras e, até mesmo, o osso humano.

Dias explica que a gradação funcional significa a variação de valor de uma ou mais propriedades ao longo do material. "Por exemplo, podemos variar a porosidade ao longo de um material e estaremos variando, consequentemente, sua resistência mecânica em pontos diferentes", descreve.

Ele conta que as indústrias brasileiras de fibrocimento começaram a migrar para a fabricação do produto sem o uso do amianto, material que teve o uso banido em diversos países. Porém, os fibrocimentos produzidos com fibras alternativas (sintéticas) apresentaram desempenho inferior e o custo de produção era mais alto que o do cimento-amianto. Dias lembra que as fibras de polipropileno e PVA são as mais utilizadas para substituir o amianto.

Os engenheiros realizaram testes com a fabricação de telhas onduladas de fibrocimento em que foram alteradas suas resistências mecânicas em pontos específicos. "As telhas foram fabricadas em máquinas Hatschek e as alterações da resistência mecânica foram conseguidas aplicando misturas de cimento, polímeros e fibras, de poli (vinil álcool), PVA, ou vidro álcali-resistente", explica Dias.

A gradação funcional nas telhas pode ser obtida de duas maneiras. Na primeira, durante a formação da telha na prensa da Hatschek, são aplicadas misturas fibrosas em pontos específicos da telha. "Apesar de a telha apresentar altas concentrações de fibras em determinados pontos, na média, o teor de fibras é menor que o teor convencionalmente utilizados nos produtos homogêneos", compara.

A outra forma, segundo Dias, é variar a composição de cada tanque do maquinário Hatschek. "Nesse caso podemos produzir placas constituídas de camadas com diferentes composições. Essa forma não foi avaliada, pois necessitaríamos de um investimento muito alto. Mas fizemos os fibrocimentos com camadas diferentes em laboratório e os resultados foram muito bons", afirma.
Ele ressalta, no entanto, que muitos estudos ainda são necessários e que outros pesquisadores devem dar prosseguimento ao trabalho atuando na indústria. "Nesse tipo de fabricação, os custos são menores devido à redução do teor de fibras sintéticas. Mesmo assim, a capacidade de carga das telhas de fibrocimento pôde ser melhorada," garante o engenheiro. Além das telhas onduladas, Dias garante que o fibrocimento com gradação funcional também pode ser utilizado na fabricação de placas planas.

O pesquisador também destaca que o processo produtivo resultará em um produto menos agressivo ao meio ambiente, já que o consumo de fibras derivadas de petróleo será reduzido. "O produto deverá ficar, consequentemente, mais acessível ao consumidor", diz Dias.

7 dicas para a sua empresa usar bem mídias sociais

Queridos leitores,

Preparem-se pois vou falar amiúde das mídias sociais e não será por acaso. Os mais observadores logo pescarão que tem algo mais escondido na moita. A notícia a seguir é de janeiro deste ano e eu decidi publicá-la hoje para, além de informar, deixar claro que esse é um caminho sem volta e extremamente útil para nós, designers.

O mercado corporativo começa a usar as redes sociais de forma estratégica, mas muitos executivos ainda têm dúvidas sobre como gerenciar bem essas ferramentas de comunicação. A utilização mais forte de Twitter, Facebook e outras ferramentas de mídia social é apontada pela consultoria Gartner como uma das principais tendências para o mercado de tecnologia da informação em 2010.

Na avaliação da empresa que desenvolve soluções colaborativas online Direct Labs, este será o ano da profissionalização do uso dessas tecnologias. O consultor de mídias sociais da Direct Labs, Diego Monteiro, diz que muitas empresas agem por impulso na hora de aderir ao uso de ferramentas de web 2.0 e acabam comentendo erros que podem comprometer sua marca.

Confira sete dicas preparadas pelo especialista a respeito do uso eficiente de redes sociais pelas corporações.

1- Comece monitorando sua marca:
O primeiro passo, e também o mais fácil, é a criação de um monitoramento simples para entender o que estão falando sobre você, sua marca e/ou produtos nas mídias sociais. Essa estratégia pode trazer informações imprescindíveis para você entender qual é o status da sua marca na web.

"Dependendo do porte e da estratégia da empresa, essa etapa pode envolver também ferramentas de busca automática de dados, o que que não dispensa o trabalho manual para análise", afirma Monteiro. A partir daí, você pode pensar em ações adequadas para atuar nas mídias sociais.

2- Defina sua equipe:
Como o trabalho manual não é dispensável, é necessário ter muito bem definido quem na equipe atuará com mídias sociais. É muito importante definir quem da sua equipe atuará com as mídias sociais. Em geral, esse trabalho é destinado a profissionais de marketing e comunicação que entendam muito bem do seu negócio, que tenham disposição para falar pela empresa, sejam usuários das principais redes sociais e estejam sempre conectados.

"A dedicação integral de pessoas e o número de funcionários que vai trabalhar na área depende muito do quão estratégico o trabalho for para as operações da empresa. Respostas rápidas são um grande diferencial e exigem um cuidado maior na definição da equipe", ressalta Monteiro.

3- Defina sua linha de comunicação:
É preciso tomar cuidado na estratégia que você vai usar para interagir nas mídias sociais. Por isso, a melhor dica é seguir um padrão. Definir uma linguagem (formal ou informal) para ser usada sempre, o público-alvo, a abordagem ideal (adotando uma comunicação mais pessoal ou institucional), a periodicidade de seus posts (no blog corporativo, no Twitter, no Slideshare ou qualquer outra mídia social) e um tempo máximo para responder às interações dos usuários. A linha de comunicação define as ações que serão tomadas em casos de crises e a postura adotada diante de críticas. Em ambos os casos, transparência é essencial.

A definição da linguagem também estabelece, de certa forma, o público que vai acompanhar a companhia no Twitter, por exemplo. Por isso, deve ser bem estudada pelo plano estratégico. "Às vezes é mais importante ter 2 mil seguidores relevantes no Twitter usando determinada linguagem do que possuir 20 mil seguidores sem relevância para a estratégia da corporação", observa o especialista.

4- Crie seus canais sociais (Twitter, Blog, Youtube, Flickr, etc.):
Muitas empresas tomam esse passo muito antes do que deveriam. O conceito base aqui é "estar presente onde seus clientes estão". Se os usuários gastam a maior parte do tempo visitando canais sociais, estar presente nesses locais é essencial.

Um detalhe importante é que tais canais devem ser criados seguindo uma premissa: você realmente estará presente diariamente neles, atualizando e se relacionando. Canais sociais deixados de lado definitivamente não são bem vistos pelos usuários, assim como interações não-respondidas.

5- Relacione-se, interaja:
O mais importante quando você insere sua empresa/marca nas mídias sociais é interagir com o usuário. Isso é essencial para que ele se sinta ouvido e para que entenda o quanto a opinião dele é importante para você. Todo o tipo de interação relevante do usuário deve ser respondido o mais rápido possível. Dê atenção especial para seus usuários mais ativos: os evangelizadores e destruidores de sua marca.

6- Produza conteúdo:
Neste estágio, você já tem uma equipe, uma linha de comunicação, canais socias e já se relaciona com alguns usuários. Gerar conteúdo é um passo importante para estreitar a relação com essas pessoas, gerar valor, manter todos informados de novidades e mostrar que a empresa é viva, dinâmica e atualizada.

Muitas empresas já geram muito conteúdo, mas deixam-no restrito ao site institucional, newsletters ou campanhas específicas. Um trabalho de spreading (replicar o conteúdo em seus canais sociais) é muito importante para, mais uma vez, estar onde o usuário está.

Não dá para esperar que o usuário visite o seu site. Nessa etapa é muito importante seguir as definições da linha de comunicação adotada. Em alguns casos é necessário voltar e refazer esse trabalho.

"Pela experiência, o que mais funciona é mostrar a cara das pessoas que representam a instituição, adotar um díalogo com informalidade, falar em primeira pessoa. Algumas empresas, como a Google, adotam essa estratégia com sucesso", opina Monteiro.

7- Fique de olho no mercado e em concorrentes:
É possível também encontrar diversas oportunidades explorando seu mercado nas mídias sociais. Uma boa maneira de fazer isso é monitorar comentários sobre palavras-chaves relacionadas ao seu negócio.

Trabalhar com esses dados e se relacionar com os usuários pode render pesquisas valiosas e uma nova fonte de identificação de possíveis clientes.

Segundo Monteiro, "o trabalho de acompanhamento da concorrência dá indicadores para avaliar o próprio desempenho. Ter um crescimento de 50% no índice de menções de um mês para o outro pode não significar nada se não houver base de comparação, já que as redes sociais também estão muito sujeitas a sazonalidades".

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Se isso é verdade para as empresas, pode ser também para profissionais liberais como os designers e para os coletivos, não acham? Pensem a respeito. Eu vou tocar muito nesse assunto nos próximos meses.

Série Especial - Brasil, o País do Presente (21): Unicamp desenvolve técnica que produz lentes de óculos em 10 minutos

Chegamos no vigésimo post dessa série especial que é o meu xodó e entramos hoje no mês do aniversário da república. Embora essa forma de governo tenha sido mais um desastre do que uma virtude, não podemos nos furtar de dizer que o povo brasileiro é maior e melhor do que aqueles que ocupam os cargos eletivos mais relevantes.

Para comemorar as nossas vitórias diárias, a partir de hoje e durante todo o mês, postarei uma notícia dessa série especial todos os dias, junto com as demais postagens regulares.

Unicamp desenvolve técnica que produz lentes de óculos em 10 minutos

Um novo processo industrial desenvolvido na Unicamp (Universidade Estadual de Campinas) gasta menos de 10 minutos para fabricar lentes para óculos. O processo baseia-se em uma resina capaz de baratear o custo e reduzir o tempo de produção de lentes oftálmicas, com excelentes propriedades mecânicas, térmicas e ópticas.

O método consiste na injeção de uma resina líquida, cuja viscosidade é muito parecida com a do mel, em um molde transparente que, logo a seguir, é exposto a uma irradiação com raios ultravioleta. Essa irradiação induz a polimerização, um processo por meio do qual a resina torna-se um sólido de alta transparência.

A pesquisa, realizada por Marco Henrique Zangiacomi e Edison Bittencourt, promete ter grande impacto social, principalmente se essa produção de lentes oftálmicas, por meio de unidades móveis, conseguir atingir as cidades mais distantes e, consequentemente, as populações mais carentes.

O que poderia ser o principal problema para a produção das lentes em unidades móveis - o custo da resina importada - foi solucionado com a aquisição de compostos no mercado nacional a um custo significativamente mais baixo - cerca de cinco vezes menos. A resina curada com ultravioleta, observa o pesquisador, é a única que pode ser usada nesse tipo de unidade.

"A ideia é que essa unidade móvel seja constituída de um pequeno consultório onde o paciente seja atendido por um oftalmologista. De lá, ele já sai com a receita para a área de produção, de onde seguirá para sua casa com os óculos prontos", afirmou Bittencourt.

Um estudo inicial mostrou que o número de deficientes visuais sem acesso aos óculos é estimado em 3,5 milhões no Brasil.

Bittencourt explicou que o tipo de cura utilizado dá rapidez ao processo, com uma combinação de know-how na formulação e na cinética da polimerização. No entanto, ressalta o pesquisador, o equipamento de cura utilizado no laboratório não foi o mais sofisticado possível.

"Se houvesse uma sofisticação do equipamento, poderíamos tranquilamente estar em um nível de produção de larga escala ou em grandes esquemas móveis como, por exemplo, na Amazônia, com barco e médico a bordo", esclareceu.

O pesquisador pensa pelo viés da inclusão social, especialmente no que diz respeito ao sistema de proteção da saúde da sociedade e principalmente nos segmentos de menor poder aquisitivo. Por isso, ressalta o alcance social do projeto.

A respeito da estimativa de tempo para produzir efetivamente as lentes, Bittencourt aponta que a maior dificuldade está em encontrar um parceiro que construa a unidade móvel. Qualquer parceria nessa área, em sua opinião, tem que ser extremamente rigorosa e séria, por tratar-se de saúde pública.

Quanto ao trabalho de implantação, ele estima que um prazo razoável seria entre 24 a 36 meses para uma produção em escala industrial moderada. E um ponto fundamental está na questão do financiamento da lente para o consumidor de baixa renda. "Creio que esse financiamento deveria ser feito pelo poder público em todos os níveis", salientou.

O interesse do pesquisador pelos raios ultravioleta surgiu na década de 1970, quando ainda trabalhava nos Estados Unidos. Ao regressar para o Brasil, teve que interromper momentaneamente os trabalhos na área porque aqui ainda não havia equipamentos no país.

Em 1979, foi para a Unicamp, atuando no projeto de fibras ópticas desenvolvido pelo governo federal. Como a cura com ultravioleta de resinas é o único processo que atende aos requisitos de produção da fibra óptica, ou seja, transforma-se em uma camada protetora da fibra, além de permitir altas velocidades, Bittencourt tornou-se o responsável pela unidade de puxamento, que estica o silício para gerar a fibra.

Nesse período, ele deu início ao desenvolvimento de resinas para o recobrimento de fibras ópticas. Sua equipe produziu três tipos de resinas que vieram a ser usadas na produção de fibra óptica, com propriedades mecânicas diferenciadas.

Somente anos depois começou o trabalho de cura de resinas para fabricação de lentes para óculos. Bittencourt lembra que, até há cerca de 15 anos, a maioria das lentes era feita de vidro. Atualmente, tudo é polímero. "Posso afirmar que fomos os desenvolvedores dessa resina em nível nacional, ainda que não seja a primeira vez que se faz isso no mundo", alegou.

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Além da óbvia aplicação, o que mais me emocionou com essa pesquisa foi o viés social e de inclusão proposta pelos pesquisadores. Parabéns para todos os envolvidos no projeto!

Série Especial - O Mundo do Futuro, hoje (18): Estudo mapeia mais de cem profissões do futuro

Queridos leitores,

Selecionei essa notícia para dar, principalmente aos meus alunos designers, uma visão rápida do que se avizinha. Mas é claro que o foco é muito mais amplo. Aproveitem!

Estudo mapeia mais de cem profissões do futuro
Nanomédicos, cirurgiões que ampliam a memória, policiais do clima e guias turísticos espaciais estão entre as 107 profissões que estarão em alta no futuro, de acordo com o estudo The shape of jobs to come ("Os tipos de trabalhos que virão"), realizado pela consultoria de tendências britânica FastFuture.

Para o estudo, que faz uma análise prevendo o período de hoje a 2030, a empresa ouviu 486 especialistas de 58 países, em cinco continentes.

Levando em conta fatores econômicos, políticos, sociais, demográficos, ambientais e científicos, foi elaborada uma lista que se dividia em "profissões ainda inexistentes", como policial do clima, e as que existem mas cuja demanda deve aumentar, como nanomédico.

Abaixo, dez profissões entre as consideradas mais importantes em um mundo que, segundo a pesquisa, terá que lidar diariamente com as mudanças climáticas, e onde a escassez de água e alimentos será um dos maiores problemas que a comunidade internacional terá que resolver.

O crescimento e o envelhecimento da população devem ser levados em conta. Segundo o estudo, as Nações Unidas preveem que a população chegue a 9,1 bilhões até 2050. O envelhecimento da população vai pressionar governos, empresas e famílias.

E os avanços da ciência e tecnologia vão ter um espaço maior na sociedade. As 20 profissões mais importantes, segundo o estudo, indicam uma tendência de combinar qualificações e habilidades de disciplinas diferentes.

Policial do clima
As ações de um país podem ter impacto no clima de outro, e serão necessários profissionais que salvaguardem internacionalmente a quantidade de emissões de carvão lançada na atmosfera.

Fabricantes de partes do corpo
A medicina regenerativa já está dando os primeiros passos. No futuro, serão necessários profissionais que combinem as qualificações médicas com conhecimentos de robótica e de engenharia.

Nanomédicos
Avanços na nanotecnologia oferecem o potencial de uma gama de artefatos de nível subatômico e permitirão uma medicina muito mais personalizada, onde os remédios serão administrados no local exato onde a doença se desenvolveu.

Farmagranjeiros
Esta profissão envolve conhecimentos farmacêuticos que permitam modificar geneticamente as plantas, de forma que possa ser produzida uma quantidade maior de alimentos, com um maior potencial proteico e terapêutico. Entre as possibilidades do futuro estão tomates que sirvam como "vacinas" ou leite "com propriedades terapêuticas".

Geriatras
Os médicos especializados no atendimento de pacientes da terceira idade no prolongamento de uma vida ativa têm futuro garantido. E eles deverão cuidar não só do estado físico do paciente, como também de sua saúde mental.

Cirurgiões para o aumento da memória
É possível que, no futuro, seja possível a implantação de um chip que funcione como um disco rígido para a mente humana e seja possível armazenar nele os fatos que o ser humano não seja capaz de se lembrar. Serão necessários cirurgiões que saibam como realizar essa operação.

Especialista em ética científica
À medida que a tecnologia e a ciência se integram mais no dia a dia por meio da nanotecnologia, do estudo das proteínas do organismo e da genética, surgirá mais polêmica sobre o possível uso maléfico de tecnologias e seu impacto social. Serão necessários profissionais com amplo conhecimento de ciência. No futuro, a pergunta a ser respondida não será apenas "É possível fazer isso?", mas também "É correto que se faça?"

Especialista em reversão de mudanças climáticas
Haverá cada vez mais uma demanda por profissionais capazes de reverter os efeitos devastadores do fenômeno: pessoas com capacidade para aplicar soluções multidisciplinares como a construção de guarda-sóis gigantes para desviar os raios do sol.

Destruidor de dados pessoais
No futuro, especialistas vão se dedicar a destruir os dados pessoais e informações sensíveis de indivíduos. Elas devem ser apagadas de forma segura e definitiva para evitar serem alvo de ataques de hackers.

Organizadores de vidas eletrônicas
A quantidade de informações disponíveis será tão grande que serão necessários profissionais especializados em organizar a vida eletrônica dos indivíduos. Entre as tarefas estarão ler e arquivar correspondência eletrônica, e garantir que um emaranhado de dados existentes esteja organizado de forma coerente.

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Viajandice? Nada disso! Se considerarem que em agosto desse ano tivemos a oficialização do termo TJ (Twitter Jockey) e a constatação da importância dos profissionais que atuam junto às redes sociais (que não existiam até bem pouco tempo atrás), todas as profissões acima são bastante possíveis e coerentes.

A pergunta que deixo é: o que nós, designers, precisaremos fazer para aumentar a nossa importância, participação e reconhecimento nesse mundo do amanhã?