quinta-feira, 13 de dezembro de 2012

Primeiro implante de uma prótese robótica controlada pelo pensamento

Primeiro implante de uma prótese robótica controlada pelo pensamento: Já está agendada a primeira cirurgia para implantar em um paciente um braço robótico controlado pelo pensamento.


Muitos cérebros
Primeiro implante de uma prótese robótica controlada pelo pensamentoJá está agendada a primeira cirurgia para implantar em um paciente um braço robótico controlado pelo pensamento.
O implante será feito até Janeiro na Universidade de Chalmers, na Suécia, pelo grupo do Dr. Max Ortiz Catalan.
A cirurgia será um marco longamente esperado de uma área tipicamente multidisciplinar que, além dos cirurgiões, reúne neurologistas, roboticistas, engenheiros de diversas especialidades, programadores de computador e matemáticos.
"Nossa tecnologia ajudará os amputados a controlar um membro artificial de forma muito parecida com o que eles faziam com sua mão ou braço naturais, usando os próprios nervos e músculos remanescentes," disse Catalan.
Prótese com controle neural
Desde os anos 1960 existem próteses controladas pelos impulsos elétricos dos músculos, mas a tecnologia de controle parece não ter progredido desde então.
Isto fez com que recentemente uma associação médica europeia lançou um manifesto afirmando que era inaceitável a qualidade atual das chamadas próteses robóticas:
O problema é que existem mãos e braços robóticos muito precisos e avançados, mas é muito difícil controlá-los, o que impede que elas virem próteses de fato e cheguem aos pacientes.
Por isso foi preciso esperar tanto tempo até que fosse possível receber diretamente os impulsos do cérebro.
Biomecatrônica
"Nós desenvolvemos uma nova interface bidirecional com o corpo humano, juntamente com um sistema de controle intuitivo e natural," disse Catalan.
Outra exigência para um funcionamento mais suave das próteses robóticas foi a osseointegração - em vez de ser conectada ao braço por um soquete, a prótese será ligada diretamente aos ossos do paciente por meio de um implante de titânio.
"A osseointegração é vital para o nosso sucesso. Nós agora estamos usando a tecnologia para conseguir um acesso permanente aos eletrodos que serão ligados diretamente aos nervos e músculos," explicou o pesquisador.
Atualmente, os eletrodos que captam os sinais elétricos são postos sobre a pele, o que altera os sinais conforme a pele se move ou o usuário transpira. O resultado é tão ruim que 50% dos pacientes que experimentam as atuais próteses robóticas desistem de usá-las.
Primeiro implante de uma prótese robótica controlada pelo pensamento
O Dr. Max Ortiz Catalan sonha com o dia em que suas próteses biomecatrônicas poderão sair dos laboratórios e se tornar acessíveis a todos os amputados. [Imagem: Oscar Mattsson]
Prótese biônica
Neste experimento pioneiro, os pesquisadores vão implantar os eletrodos diretamente nos nervos e nos músculos remanescentes.
Os impulsos elétricos que vêm pelos nervos do paciente serão capturados por uma interface neural que os enviará através do implante de titânio.
O circuito eletrônico da prótese usará sofisticados algoritmos para interpretar os sinais neurais e transformá-los em comandos para o braço robótico.
Como os eletrodos estarão mais próximos da fonte e o corpo funcionará como proteção, os sinais bioelétricos deverão ser mais estáveis, permitindo que a prótese robótica atende melhor aos comandos.
Isto torna o equipamento verdadeiramente uma prótese biônica.
Linha de chegada
"Testando o método em poucos pacientes, poderemos mostrar que a tecnologia funciona e então espero obter mais subsídios para continuar os estudos clínicos e desenvolver mais a tecnologia. Esta tecnologia poderá, então, tornar-se uma realidade para muitas pessoas.
"Queremos sair do laboratório e nos tornarmos parte da vida diária dos pacientes. Se o primeiras operações neste inverno [europeu] forem bem-sucedidas, seremos o primeiro grupo de pesquisa no mundo a tornar as 'próteses controladas pelo pensamento' uma realidade para os pacientes usarem em suas atividades diárias, e não somente dentro dos laboratórios de pesquisa," concluiu Catalan.

Fonte : http://www.inovacaotecnologica.com.br/

quarta-feira, 14 de novembro de 2012

Pele artificial cicatriza-se em 30 minutos


Fonte : Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/11/2012

Pele artificial cicatriza-se em 30 minutos
Uma amostra da pele sintética é cortada com um estilete - ela recupera 75% de sua resistência e de sua condutividade elétrica originais em 15 segundos, e volta ao estado original em meia hora. [Imagem: Benjamin Tee/Chao Wang]


Pele para robôs
Primeiro a equipe da Dra. Zhenan Bao, da Universidade de Stanford, criou uma pele artificial com uma sensibilidade superior à da pele humana.
Há cerca de um ano, o material já havia progredido para uma pele artificial super flexível e transparente.
Agora, a pele sintética não apenas é flexível e sensível, como também pode curar-se de um ferimento em poucos minutos.
É claro que não se trata ainda de uma "pele artificial" no sentido médico do termo - ela não tem os atributos necessários para um implante em um paciente humano.
Mas o material sintético já alcançou propriedades tão surpreendentes que poderá ser usado como pele de robôs, no revestimento de próteses robotizadas, ou como sensor nas mais diversas aplicações.
A Dra. Bao chama a nova pele artificial de "o melhor de dois mundos", uma vez que ela reúne a capacidade de autocicatrização, geralmente obtida com polímeros, com a condutividade de um metal, algo essencial para dar-lhe a sensibilidade, mas que também abre caminho para mais aplicações.
"Para interfacear esse tipo de material com o mundo digital, o ideal é ter um material que seja condutor [de eletricidade]," disse a pesquisadora.
Ligações de hidrogênio
Tudo começa com um plástico formado por longas cadeias de moléculas unidas por ligações de hidrogênio - a atração relativamente fraca entre a região positivamente carregada de um átomo e a região de carga negativa de outro.
São essas ligações que permitem que o material adquira a propriedade da autocicatrização. As moléculas podem ser separadas por uma força relativamente pequena, rasgando o material.
Mas, quando elas se reconectam, as ligações se reorganizam e restauram a estrutura do material, que não perde suas características originais, uma grande vantagem em relação a outros materiais igualmente capazes de se autoconsertar.
A sensibilidade da pele artificial - baseada em sua condutividade elétrica - é garantida pela adição de partículas de níquel, que também ajudam a aumentar a resistência do material, para que ele não se rasgue tão facilmente.
Autocicatrização
Para testar a capacidade de se autoconsertar da pele artificial, os pesquisadores foram direto ao ponto, sem rodeios: eles cortaram o material com um estilete.
Não foi necessário medicamento e nem mesmo curativo. Bastou segurar as duas partes juntas para que a pele sintética recuperasse 75% de sua resistência e de sua condutividade elétrica originais.
Esse índice se aproximou dos 100% depois de 30 minutos. Em comparação, ressaltam os pesquisadores, a pele humana leva dias para cicatrizar.
Melhor ainda, a mesma amostra foi cortada e recortada 50 vezes no mesmo ponto, e recuperou suas propriedades iniciais.
Robôs e próteses robotizadas
A Dra. Bao disse que é possível melhorar a pele sintética, já que as partículas de níquel, importantes para tornar o material condutor e resistente, acabam atrapalhando o processo de autoconserto, que não é tão bom quanto ela gostaria.
Apesar disso, Benjamin Tee, que foi o grande idealizador do novo material, afirmou que, neste estágio, ele é sensível o suficiente para detectar um aperto de mão, o que abre o caminho para seu uso na robótica, o que inclui as próteses robotizadas.

sexta-feira, 26 de outubro de 2012

NASA começa a testar avião supersônico em túnel de vento


Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/10/2012

NASA testa avião supersônico em túnel de vento
Os testes serão realizados em vários túneis de vento, cada um com capacidade levar os modelos ao seu limite em diferentes aspectos. [Imagem: NASA]
Modelos supersônicos
A NASA e a Boeing estão realizando uma série de testes com dois modelos de aviões supersônicos.
Os aviões estão sendo projetados para superar a barreira do som sem produzir o estrondo característico, conhecido como boom sônico.
Foram construídos dois modelos, que estão sendo testados em túneis de vento.
O primeiro deles, visto na foto, possui sensores destinados a avaliar as forças e as ondas geradas com o avião em diversas inclinações, laterais e frontais, e até de cabeça para baixo.
O segundo modelo, um pouco menor, possui sensores para detectar as pressões fora do corpo do avião, que resultam na onda de choque propriamente dita, que causa o estrondo.
Os testes serão realizados em vários túneis de vento, cada um com capacidade levar os modelos ao seu limite em diferentes aspectos.
Estrondo supersônico
Existem vários projetos de aviões supersônicos em andamento, mas nenhum deles receberá aprovação para voar sobre áreas continentais se o problema do boomsônico não for eliminado.
A explosão sônica produz uma onda de choque capaz não apenas de quebrar janelas, mas eventualmente de colocar estruturas metálicas em ressonância, com graves consequências.
Mas bastaria o susto da explosão sobre o motorista de um carro para produzir vítimas fatais em um acidente. É por isso que os engenheiros trabalham tão arduamente na eliminação do problema.
Uma das razões do Concorde nunca ter-se tornado um sucesso de vendas é que ele só podia atingir a velocidade supersônica sobre o oceano, o que restringia suas operações a um número pequeno de rotas.

Seu computador ainda terá um gravador cassete


Com informações da New Scientist - 24/10/2012
Seu computador ainda terá um gravador cassete
A nova fita é o primeiro protótipo fabricado usando a ferrita de bário (BaFe) desenvolvida pela equipe, com uma densidade de 29,5 bilhões de bits por polegada quadrada. [Imagem: IBM Research]
Avalanche de dados
As fitas cassete estão para voltar aos palcos em uma reestreia triunfante.
Dados dos grandes telescópios e radiotelescópios, os resultados de colisores de partículas como o LHC, ou mesmo coisas mais corriqueiras, como os comentários de um bilhão de usuários do Facebook, estão entre as realidades que exigem novas formas de armazenamento de dados.
E parece que essa sede sem precedentes pelo registro de dados não conseguirá suporte dos discos rígidos, que não têm crescido no mesmo ritmo que os zeros e uns que eles devem guardar.
Mas o futuro do armazenamento de dados pode não estar nos discos, mas nas fitas.
Armazenamento em fitas magnéticas
Pesquisadores da Fuji Film e da IBM construíram um protótipo de uma fita magnética capaz de armazenar 35 terabytes de dados em um único cartucho.
O último grande avanço na área, relatado em 2006 pela mesma equipe, conseguiu colocar 8 terabytes de dados em um único cartucho magnético.
No final de 2010, a parceria IBM/Fuji desenvolveu um novo material, chamado ferrita de bário (BaFe), que oferece uma densidade de armazenamento de dados de 29,5 bilhões de bits por polegada quadrada.
A nova fita é o primeiro protótipo fabricado usando este novo material - o cartucho mede 10 x 10 x 2 centímetros.
Seu computador ainda terá um gravador cassete
A nanotecnologia está permitindo que a densidade de dados das fitas magnéticas avance muito à frente dos discos rígidos. [Imagem: FujiFilm]
Apenas 30 das novas fitas seriam suficientes para armazenar os dados que serão produzidos em um dia pelo Square Kilometre Array (SKA), o maior radiotelescópio do mundo, que está sendo construído na Austrália - dentre os vários desafios de engenharia a serem vencidos na sua construção está uma forma para armazenar o 1 petabyte de dados diários.
Evangelos Eleftheriou, da IBM, afirma que, quando o SKA estiver pronto, a nova fita cassete que ele e seu grupo estão desenvolvendo já deverá armazenar 100 terabytes de dados.
Economia de energia e durabilidade
O uso de fitas magnéticas, em lugar dos discos rígidos, poderá também ter um grande impacto no consumo de energia das centrais de dados.
Estudos indicam que data-centers de fitas magnéticas consumirão 200 vezes menos energia do que data-centers que usam discos rígidos, simplesmente porque as fitas cassete não precisam ficar girando o tempo todo, mesmo quando não são usadas.
Por outro lado, as fitas, que são largamente utilizadas em sistemas de backup de bancos e grandes empresas, têm um tempo de acesso mais lento do que os discos rígidos porque elas dependem de sistemas robóticos que precisam pegar a fita em um prateleira e colocá-la no leitor quando seu dado é necessário.
Mas Eleftheriou garante que o Sistema Linear de Arquivos em Fitas que ele e seus colegas estão desenvolvendo deverá ter um tempo de acesso comparável ao dos discos rígidos.
Outra vantagem é a durabilidade.
Enquanto a memória eterna não chega, uma fita magnética pode guardar seus dados com segurança por um século - um disco rígido não garante mais do que uma década.

sexta-feira, 31 de agosto de 2012

Objetos 3D criados com laser realizam sonho da nanotecnologia

Objetos 3D criados com laser realizam sonho da nanotecnologia: A fabricação 3D a laser trabalha molécula por molécula, indo aonde as impressoras 3D jamais foram antes.

Objetos 3D criados com laser realizam sonho da nanotecnologia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/08/2012
Sonho da nanotecnologia: Laser cria objetos 3D com resolução molecular
Este objeto 3D criado pela técnica de fotoenxertia 3D tem 180 micrômetros de diâmetro.[Imagem: Vienna University of Technology]
Caneta de laser
Enquanto a impressão 3D continua nos levando rumo à quarta revolução industrial, cientistas inventaram uma nova forma de criar objetos tridimensionais.
A complexa estrutura do objeto da foto ao lado foi inteiramente fabricada utilizando um feixe de laser de baixa potência como "caneta".
A técnica, batizada de "fotoenxertia 3D", foi criada por pesquisadores da Universidade de Viena, na Áustria.
Essa fotofabricação 3D a laser realiza um sonho da nanotecnologia, permitindo a construção de objetos ligando as moléculas nos lugares precisos, possibilitando a fabricação de materiais com propriedades químicas ajustadas com precisão micrométrica.
Essencialmente uma fabricação 3D a laser, molécula por molécula, a técnica é adequada para ocasiões onde as impressoras 3D não resolvem o problema.
"Montar um material a partir de blocos de construção minúsculos, com propriedades químicas diferentes, seria extremamente complicado," explica o professor Aleksandr Ovsianikov. "Foi por isso que nós começamos a partir de um andaime tridimensional e anexamos as moléculas desejadas exatamente nas posições certas."
Fabricação molécula por molécula
A técnica começa com um hidrogel, um material aquoso, formado por macromoléculas fracamente ligadas, que funciona como o andaime a que o pesquisador se refere.
A rede espaçada do hidrogel deixa grandes espaços internos, através dos quais podem fluir moléculas e até células.
Os cientistas então selecionam as moléculas que desejam usar para construir sua nova estrutura, e as espalham pelo hidrogel.
Sonho da nanotecnologia: Laser cria objetos 3D com resolução molecular
O laser, controlado por computador, é focalizado no interior do hidrogel (amarelo), conectando as moléculas em pontos específicos do espaço (verde). [Imagem: Vienna University of Technology]
A seguir, um laser é focalizado com precisão nas coordenadas equivalentes à estrutura do novo objeto que se deseja criar.
Nos pontos onde o feixe do laser é mais intenso, quebram-se as ligações mais fracas, criando compostos intermediários altamente reativos, que se ligam rapidamente ao hidrogel.
"Um pouco como um artista, que vai colocando as tintas em determinados pontos da tela, nós podemos colocar as moléculas no hidrogel - mas em três dimensões, e com altíssima precisão," disse Ovsianikov.

terça-feira, 19 de junho de 2012

LEDs inspirados em vagalumes não precisarão de energia

LEDs inspirados em vagalumes não precisarão de energia:

Bioluminescência
Em um futuro não tão distante, você poderá comprar luzes de Natal que piscarão como vagalumes, mas em diversas cores, sem depender de energia elétrica.
Cientistas da Universidade de Siracusa, nos Estados Unidos, descobriram uma forma de sintetizar a luz natural produzida pelos animais, a chamada bioluminescência.
A luz dos vagalumes é um dos exemplos de bioluminescência mais eficientes encontrados na natureza, com uma luz extremamente brilhante.
Rabeka Alam e seus colegas usaram a nanotecnologia para recriar artificialmente a bioluminescência natural dos vagalumes com uma eficiência de 20 a 30 vezes maior do que já havia sido obtido anteriormente.
Eles criaram uma estrutura semicondutora, que eles chamam de nanobastões quânticos, formada por uma camada externa de sulfeto de cádmio e um núcleo de seleneto de cádmio, às quais são ligadas enzimas copiadas dos animais.
"Nós descobrimos uma forma de imitar a biologia para aplicações não-biológicas, manipulando a interface entre componentes biológicos e não-biológicos," disse Mathey Maye, coordenador do estudo.
Luciferina e luciferase
Os vagalumes geram sua luz por meio de uma reação química entre a luciferina e a enzima luciferase.
Na luminescência sintética, a luciferase é conectada aos nanobastões, aos quais é posteriormente adicionada a luciferina, que funciona como uma espécie de combustível.
A energia liberada pela interação entre o combustível e a enzima é transferida para os nanobastões, fazendo-os brilhar com muito intensidade.
O processo é chamado "bioluminescência ressonante por transferência de energia" (BREST: Bioluminescence Resonance Energy Transfer).
Bioluminescência de vagalumes inspira LEDs que dispensam energia
Alterando o tamanho do núcleo e o comprimento do nanobastão, é possível alterar a cor da da luz gerada pelo componente. [Imagem: Syracuse University]
"O truque para aumentar a eficiência do sistema está em diminuir a distância entre a enzima e a superfície do bastão, além de otimizar a arquitetura dos bastões," disse Maye.
LEDs sem eletricidade
E o truque faria inveja aos vagalumes: se eles conseguissem fazer o mesmo, poderiam brilhar em verde, laranja ou vermelho. É que, mudando o tamanho do núcleo e o comprimento do nanobastão, é possível alterar a cor da luz gerada.
Os pesquisadores conseguiram gerar até luz infravermelha, importante para aplicações como telescópios, câmeras, imageamento digital e óculos de visão noturna.
Os cientistas agora querem reproduzir os experimentos em maior escala e de forma sustentada por longos períodos, com vistas a desenvolver aplicações práticas para a tecnologia.
"Os nanobastões são feitos com os mesmos materiais usados nos chips de computadores, painéis solares e LEDs," disse Maye. "É possível vislumbrar que, no futuro, nossos nanobastões-vagalumes possam ser usados em luzes do tipo LED que você não precisará ligar na tomada."




Bibliografia:

Designing Quantum Rods for Optimized Energy Transfer with Firefly Luciferase Enzymes
Rabeka Alam, Danielle M. Fontaine, Bruce R. Branchini, Mathew M. Maye
Nano Letters
Vol.: 12 (6), pp 3251-3256
DOI: 10.1021/nl301291g

quinta-feira, 17 de maio de 2012

A incrível arte de montar objetos com átomos e moléculas


Brincadeira de cientista
Montar objetos usando peças que você consegue ver e pegar é tão fácil que virou literalmente brincadeira de criança.
É assim também que são montadas todas as máquinas que usamos, de torradeiras e automóveis, até navios e naves espaciais.
Mas átomos e moléculas não podem ser manipulados tão facilmente quanto porcas e parafusos.
Empenhados em desenvolver técnicas que permitam a fabricação de dispositivos ultraminiaturizados, de nanorrobôs a memórias de computador que consigam armazenar mais dados por área, os cientistas estão tendo que criar ferramentas totalmente novas.
Esse desafio, que depende de um auxílio especialmente intenso da matemática, está sendo vencido aos poucos, com pinças de luz, moldes de DNA, alicates magnéticos e vários outros artifícios.
A difícil e apaixonante arte de montar legos com átomos e moléculas
Há 43.480 jeitos diferentes de dobrar um dodecaedro. A vantagem é que, em nanoescala, ele vira uma caixa sozinho. [Imagem: Gracias/Menon/NSF]
Matemática da nanotecnologia
Imagine montar uma caixa, algo trivial em escala humana, mas que se torna um desafio quando é preciso acondicionar nanopartículas ou picolitros de alguma substância.
Mas, vencido o desafio, há uma grande vantagem: as nanocaixas montam-se sozinhas.
É verdade que David Gracias, da Universidade Johns Hopkins não teria nem começado a construir suas caixas tridimensionais automontantes sem a ajuda da matemática.
Foi Govind Menon, da Universidade Brown, quem descreveu matematicamente como os materiais planos deveriam ser cuidadosamente cortados para que resultassem em caixas perfeitamente lacradas, que poderão ser usadas para levar medicamentos para o interior do corpo humano.
"Há 43.480 jeitos diferentes de dobrar um dodecaedro," disse Menon.
"Da mesma forma que a natureza monta tudo, de conchas do mar a pedras preciosas, sempre de de baixo para cima, a ideia da automontagem promete se tornar uma técnica totalmente nova de fabricar objetos partindo de átomos e moléculas," completa Gracias.
Depois de feitos os cortes com precisão, tudo o que é necessário fazer é aquecer o material para que, sozinho, ele crie a nanodobradura com perfeição.

Transístor bioeletrônico é fabricado com clara de ovo

Eletrônica biológica
Você certamente já ouviu falar da eletrônica orgânica e sua promessa de dispositivos finos, flexíveis, ambientalmente corretos e mais baratos.
Na verdade, é grande a chance de que seu telefone celular tenha uma tela feita de LEDs orgânicos, ou OLEDs.
O termo "orgânico" se refere ao fato de que esses novos componentes são fabricados com elementos à base de carbono, geralmente polímeros.
Mas Jer-Wei Chang seus colegas da Universidade Nacional Cheng Kung, em Taiwan, demonstraram que a eletrônica orgânica pode ser muito mais orgânica do que se supunha - ela pode se tornar uma bioeletrônica.
A equipe criou transistores totalmente funcionais usando como elemento dielétrico a clara de ovo, diretamente aplicada no processo produtivo, sem nenhum tratamento a não ser o aquecimento - ou seja, eles usaram clara de ovo frita.
Transístor bioeletrônico
Biomateriais já são utilizados como semicondutores e como dielétricos, mas são materiais sintetizados, obtidos por meio de processos em múltiplas etapas.
"A clara de ovo parece ser o material ideal para a eletrônica orgânica, uma vez que ela é fácil de processar, largamente disponível e de baixo custo," escrevem os pesquisadores.
"O calor transforma a clara de ovo de líquido em um sólido insolúvel, conforme suas proteínas sofrem uma desnaturação irreversível, quebrando suas cadeias lineares para formar redes," explicam eles.
O transístor de efeito de campo bioeletrônico - um BioFET - foi construído depositando a albumina seca sobre óxido de índio titânio e, a seguir, colocando os eletrodos.
O rendimento do BioFET, em termos de corrente de saída, foi quase o dobro dos transistores orgânicos que usam dielétricos de polímero, como o polimetil metacrilato.
Os transistores, de tipo p e n, foram usados para construir inversores e verificar seu funcionamento na prática, o que revelou sua estabilidade.
Bibliografia: Egg white in organic electronics Jer-Wei Chang, Cheng-Guang Wang, Chong-Yu Huang, Tzung-Da Tsai, Tzung-Fang Guo, Ten-Chin Wen SPIE Optics East 2006 Conference Proceedings Vol.: Published online DOI: 10.1117/2.1201203.004149

quinta-feira, 15 de março de 2012

Nanocola era tudo o que faltava para viabilizar chips 3-D

Nanocola era tudo o que faltava para viabilizar chips 3-D:

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/03/2012

Nanocola era tudo o que faltava para viabilizar chips 3-D A nova cola é nano porque, em vez de uma película relativamente grossa, a nanocola forma um filme com a espessura de algumas poucas moléculas.[Imagem: Tingrui Pan/UC Davis]
Cola com nanotecnologia
Os avanços da nanotecnologia chegaram às colas e adesivos.
Engenheiros da Universidade da Califórnia, em Davis, nos Estados Unidos, criaram uma nanocola.
Ela é nano porque, em vez de uma película relativamente grossa, a nanocola forma um filme com a espessura de algumas poucas moléculas.
Colagem de processadores
Segundo Yuzhe Ding e seus colegas, ela é ideal para uso na microeletrônica, onde os processadores 3D exigem técnicas inovadoras para a colagem das diversas pastilhas de silício, umas em cima das outras.
Em Setembro do ano passado, a IBM anunciou que estava pronta para colar até 100 núcleos em um processador 3D, mas que, para isso, faltava inventar uma cola adequada.
Parece que a encomenda acaba de ser atendida.
"O próprio material, ou seja, as pastilhas de silício, vão se quebrar antes que a cola se solte," garante o professor Tingrui Pan.
E há outras vantagens: a nanocola pode ser aplicada por impressão e é boa condutora de calor, o que significa que os núcleos empilhados do processador 3-D não ficarão termicamente isolados.
Problema que vira oportunidade
A nanocola é feita com base em um material bem conhecido, o PDMS (polidimetilsiloxano), que geralmente deixa um resíduo ultrafino quando é colocado sobre uma superfície lisa.
Esse resíduo é geralmente um incômodo quando se trabalha com o polímero, mas os pesquisadores imaginaram que essa aderência poderia ser explorada como cola.
Eles então otimizaram as propriedades adesivas do PDMS tratando o resíduo superficial com oxigênio.
Além dos chips, os pesquisadores afirmam que a nanocola também poderá ter aplicações domésticas, principalmente para colar objetos em superfícies lisas, como azulejos.
Bibliografia:

Universal Nanopatternable Interfacial Bonding
Yuzhe Ding, Shaun Garland, Michael Howland, Alexander Revzin, Tingrui Pan
Advanced Materials
Vol.: 23, Issue 46, pages 5551-5556
DOI: 10.1002/adma.201102827

domingo, 26 de fevereiro de 2012

DNA para portas USB


Lançado um sequenciador de DNA para portas USB: O aparelho portátil funciona plugado a uma porta USB, o que permitirá que os médicos carreguem seus próprios sequenciadores de DNA no bolso.
Lei de Moore da genética
O primeiro sequenciamento do DNA de um ser humano, feito pelo Projeto Genoma Humano, custou US$3 bilhões.
Até o ano passado, era possível encontrar o serviço nas páginas amarelas por algo entre US$5 mil e US$10 mil.
Em julho, contudo, sinalizando que as coisas estavam para mudar muito rapidamente, uma empresa anunciou o lançamento de sequenciador de DNA encapsulado em um único chip.
Em Dezembro, outra empresa finalmente apresentou o tão sonhado feito de um sequenciamento do genoma por US$1 mil.
Tudo já parece um tanto antiquado agora, quando um sequenciador de DNA assumiu o formato de um pequeno gadget a ser espetado na porta USB de um computador.
Sequenciador de DNA USB
O pequeno MinION, lançado pela empresa emergente Nanopore, ainda não é capaz de sequenciar genomas humanos, apenas genomas simples, como de vírus e bactérias.
Mas ele sequencia o genoma inteiro desses microrganismos em uma questão de segundos.
A empresa afirma que seu produto terá utilidade imediata no mapeamento do DNA de células em uma biópsia para avaliar o câncer, ou para determinar a "identidade genética" de fragmentos de ossos em escavações arqueológicas, determinando, por exemplo, se são ossos humanos ou animais.
A rigor, o pequeno aparelho pode fazer muito mais.
Imagine, por exemplo, os evasivos diagnósticos das "viroses" sendo substituídos por avaliações precisas.
Ou a identificação das bactérias presentes em uma infecção, possibilitando o uso de antibióticos de ação dirigida, ajudando a evitar o desenvolvimento da resistência bacteriana aos antibióticos de amplo espectro.

terça-feira, 10 de janeiro de 2012

Bateria de ar-lítio: carros elétricos com autonomia de 800 km


Vídeo não pode ser exibido.




Bateria de ar-lítio: carros elétricos com autonomia de 800 km:
Cientistas da IBM afirmam ter resolvido um problema fundamental que poderá levar à criação de uma bateria capaz de dar a um carro elétrico uma autonomia de 800 quilômetros

Ansiedade de motorista

Um dos maiores entraves à popularização dos veículos elétricos é a chamada "ansiedade da autonomia".Os motoristas parecem morrer de medo de que a carga da bateria não consiga levá-los até seu destino ou trazê-los de volta para casa.Agora, cientistas da IBM afirmam ter resolvido um problema fundamental que poderá levar à criação de uma bateria capaz de dar a um carro elétrico uma autonomia de 800 quilômetros - o dobro da autonomia da maioria dos carros a gasolina ou etanol.As melhores bateriasdisponíveis atualmente são do tipo íons de lítio, que são boas para telefones celulares, razoavelmente boas para notebooks, mas insuficientes para veículos elétricos, que não conseguem superar os 200 km de autonomia.

Bateria de ar-lítio

Um novo tipo de bateria, chamada bateria de ar-lítio, é muito mais interessante porque sua densidade teórica de energia é 1.000 vezes maior do que as baterias de íons de lítio, o que a coloca praticamente em condições de igualdade com a gasolina.Em vez de usar óxidos metálicos no eletrodo positivo, as baterias de ar-lítio usam carbono, que é mais leve e mais barato, e reage com o oxigênio do ar ambiente para produzir uma corrente elétrica.Mas há um problema: as instabilidades químicas limitam a vida útil das baterias de ar-lítio, que suportam poucos ciclos de carga e descarga - algo impraticável para os veículos elétricos.Agora, Winfried Wilcke e seus colegas dos laboratórios da IBM descobriram a causa dessa rápida degradação: o oxigênio do ar reage não apenas com o eletrodo de carbono, mas também com o eletrólito, a solução condutora que transporta os íons de lítio entre os eletrodos.

Bateria de ar-lítio dá autonomia de 800 km a carros elétricos
A bateria ar-lítio tem um potencial teórico mais de 1.000 vezes superior às baterias mais modernas. [Imagem: Winfried Wilcke/IBM]

Essa reação indesejada deteriora o eletrólito, danificando a bateria.

Eletrólito promissor

Os pesquisadores usaram então um supercomputador para modelar essas reações químicas, em busca de eletrólitos alternativos, que não fossem danificados pela reação com o oxigênio."Nós agora descobrimos um [novo eletrólito] que parece muito promissor," contou Wilcke.

A pesquisa ainda não foi publicada, e os pesquisadores se recusam a dar mais detalhes sobre o novo composto, embora contem que o material funcionou como previsto nos modelos computadorizados "em vários protótipos em escala de laboratório".

Segundo Wilcke, a expectativa é que um protótipo em escala real esteja pronto até 2013.

Mas ainda há um grande desafio antes que as baterias de ar-lítio possam cumprir todas as suas promessas: como lidar com a umidade do ar ambiente, já que o lítio pega fogo espontaneamente quando imerso em água.