terça-feira, 27 de agosto de 2013

Faça seu próprio experimento em um satélite de código aberto

Faça seu próprio experimento em um satélite de código aberto

Com informações da New Scientist - 21/08/2013
Os nanossatélites, que medem 10 cm de lado, serão lançados ao espaço por um equipamento testado pela primeira vez no ano passado. [Imagem: NASA]

Satélites de código aberto
Que tal controlar um satélite científico e fazer seu próprio experimento espacial?
Essa possibilidade não apenas já existe, como ela está dentro do orçamento da maioria das pessoas.
Pesquisadores, estudantes e interessados em geral podem realizar seus projetos a bordo dos primeiros satélites artificiais de código aberto do mundo.
O ArduSat-1 e o ArduSat-X foram levados para a Estação Espacial Internacional (ISS) a bordo do cargueiro espacial japonês HTV-4, o mesmo que levou o primeiro robô falante ao espaço.
Conhecido como CubeSats, esses minissatélites são construídos a partir daplataforma de hardware livre Arduino.
Cada um contém uma série de equipamentos de uso genérico, incluindo câmeras, espectrômetros e um contador Geiger, tudo embutido em um cubo de apenas 10 centímetros de lado.
Da Estação, eles serão lançados ao espaço por meio de um equipamento testado pela primeira vez no ano passado:
Essa técnica permite colocar pequenos satélites em órbita ao redor da Terra, eliminando a necessidade de veículos lançadores dedicados e tornando as missões de ciência-cidadã, como o ArduSat, mais acessíveis.
Satélite com Arduíno
O lançamento inaugural foi parcialmente financiado por uma campanha Kickstarter, com pessoas de todo o mundo comprando alguns dos intervalos de tempo dos satélites para executar seus próprios experimentos.
"Ninguém deu às pessoas o acesso aos satélites da forma que estamos fazendo com o ArduSat," comemora Chris Wake, da NanoSatisfi, a empresa que construiu e irá e operar os nanossatélites.
Quando sobrarem janelas de tempo dos CubeSats, os interessados poderão programar os controles dos satélites e executar experimentos durante três dias por US$ 125, ou por uma semana por US$ 250.
Ainda não foram anunciados os primeiros projetos que serão executados nos dois Ardusats, mas a lista de candidatos inclui o rastreamento de meteoritos e a montagem de um modelo 3D da magnetosfera da Terra.
Os dois primeiros CubeSats ficarão em órbita de três a sete meses, antes de se queimarem na reentrada na atmosfera. Os planos da NanoSatisfi incluem enviar frotas deles ao espaço em futuros lançamentos.
"Estamos focados em lançar vários deles nos próximos anos," disse Wake. "Em cinco anos, gostaríamos de ver 100, 150 deles no espaço, atingindo meio milhão de alunos."
CubeSats da NASA
Enquanto isso, a NASA abriu inscrições para a sua própria CubeSat Launch Initiative, cujas inscrições ficarão abertas até 26 de Novembro.
Os desenvolvedores cujas propostas forem selecionados poderão ver seus próprios nanossatélites lançados como cargas auxiliares em missões com lançamentos programados entre 2014 e 2017.
O custo de desenvolvimento dos CubeSats correrá por conta dos interessados.
Pelo programa, a NASA anunciará as melhores propostas em 7 de Fevereiro do próximo ano.

sexta-feira, 19 de julho de 2013

Microfone óptico ouve com luz

Eletrônica

Microfone óptico ouve com luz

Microfone óptico ouve com luz
Esta é a parte do microfone fabricada em uma pastilha de silício. O laser é montado na parte inferior. [Imagem: Matthieu Lacolle]
Os microfones não parecem estar apenas dando alguns passos: eles parecem estar passando por um verdadeiro renascimento.
Depois de usar microfones para mapear salas, e eventualmente espionar você, cientistas agora deram "poderes ópticos" aos microfones.
Além de ficarem hipersensíveis ao som, a incorporação da tecnologia óptica deu um senso de direção aos microfones.
"Pense nos equipamentos de videoconferência tradicionais. Várias pessoas estão sentadas em torno da mesa, mas o microfone foi colocado de tal forma que sua recepção do som fica abaixo do ideal. Com a nova tecnologia, um microfone será capaz de 'ver' de onde o som vem, pegar a voz da pessoa que está falando, e filtrar as outras fontes de ruído na sala," explica Matthieu Lacolle, do instituto Sintef, na Noruega.
Microfone que ouve com luz
Em termos simples, um microfone é composto de uma membrana que vibra quando é atingida pelas ondas de som.
No novo "microfone óptico", há uma uma superfície de referência que fica atrás da membrana, e o som é registrado medindo a distância entre as duas.
"Nós fazemos isso medindo ondas de luz de um laser microscópico. Então nós podemos dizer que o sensor desse microfone de fato vê o som," acrescenta Lacolle.
Usando o laser é possível medir movimentos muito pequenos, tornando o microfone sensível a sons muito fracos.
Uma membrana fina o suficiente deu a ele sensibilidade suficiente para detectar a direção dos sons. Para isso, os cientistas exploraram dois fenômenos ópticos - a interferência e a difração - para medir os movimentos da membrana com uma precisão inédita.
"Nós criamos ranhuras microestruturadas muito especiais sobre a superfície de referência, que está situada abaixo da membrana do microfone. Quando o laser ilumina essas microestruturas, podemos ler a direção na qual a luz é refletida por meio de fotodetectores, que transformam a luz em sinais elétricos," explica Lacolle.
Como tudo é fabricado com a mesma tecnologia usada para fazer chips de computador, o conjunto é muito pequeno e pode ser fabricado em larga escala, a baixo custo, superando em qualidade os mais caros equipamentos disponíveis hoje.
Além da detecção de sons de alta qualidade, o microfone óptico poderá ser usado em geofísica, para detecção de terremotos muito fracos, como sensor de pressão ou mesmo fazendo as vezes de giroscópios, acelerômetros e sensores de vibração.

terça-feira, 25 de junho de 2013

Microfones 2.0 fazem mapeamento e localizam você

Microfones 2.0 fazem mapeamento e localizam você

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/06/2013
Microfones 2.0 fazem mapeamento e localizam você
As possibilidades oferecidas pela tecnologia de ecolocalização e mapeamento foram aferidas em ambientes complexos. [Imagem: EPFL]
 Microfones 2.0 fazem mapeamento e localizam você: Os microfones incorporaram tecnologias que lhes deram funções que vão muito além de gravar sons.
Os microfones deram um passo à frente, incorporando tecnologias que lhes deram funções que vão muito além de gravar sons.
Ivan Dokmani e seus colegas da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça, criaram um sistema de ecolocalização - similar ao usado por golfinhos e morcegos - capaz de medir uma sala com grande precisão.
Você continua podendo tirar boas medidas com uma trena, mas os microfones podem estar em qualquer lugar da sala, e você nem precisará sair do lugar para fazer as medições - bastará analisar as gravações.
"Cada microfone capta o som direto vindo a partir da fonte original, bem como os ecos chegando das várias paredes," explica Dokmanic.
"Em seguida, o algoritmo compara o sinal de cada microfone. As defasagens infinitesimais que aparecem nos sinais são usados para calcular não só a distância entre os microfones, mas também a distância de cada microfone para as paredes e a fonte de som," detalha o pesquisador.
Segundo ele, esta capacidade de "resolver" os vários ecos captados pelos microfones é algo inédito.
Analisando o sinal de cada eco, usando "matrizes de distância euclidianas", o sistema pode determinar se o eco está se refletindo pela primeira ou pela segunda vez, por exemplo, e determinar a "assinatura" original de cada uma das paredes.
Microfones espiões
As aplicações da tecnologia sem várias.
"Arquitetos poderão usar esta tecnologia para projetar salas - por exemplo, salas de espetáculo ou auditórios - baseados na acústica específica que eles desejam criar," acrescentou Dokmani.
Aplicações em ciência forense também estão no horizonte: com base em várias gravações feitas no mesmo local, as ondas de áudio podem fornecer informações sobre elementos na sala que não podem ser vistos nas imagens.
Na mesma área, analisando um telefonema de uma pessoa que está se movendo dentro de um ambiente pode permitir que os investigadores identifiquem de onde a pessoa está falando.
Finalmente, pode ser possível implementar este algoritmo em aparelhos móveis e usá-los para deduzir informações sobre a localização no interior de edifícios - um lugar onde os sinais de GPS não penetram bem.
"Já existem muitas aplicações, e prevemos muitas mais. Este é só o começo," concluiu Dokmani.
Bibliografia:

Acoustic echoes reveal room shape
Ivan Dokmani, Reza Parhizkar, Andreas Walther, Yue M. Lu, Martin Vetterli
Proceedings of the National Academy of Sciences
Vol.: Published online before print
DOI: 10.1073/pnas.1221464110

terça-feira, 11 de junho de 2013

Levitação faz cimento virar metal

Fonte : http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=levitacao-faz-cimento-virar-metal-semicondutor&id=010160130604

Levitação faz cimento virar metal

Com informações do ANL - 04/06/2013
Levitação faz cimento virar metal semicondutor
O levitador impede que o líquido quente toque em qualquer superfície, deixando-o totalmente livre para formar cristais. [Imagem: ANL]
Metal vítreo
Em um experimento que provavelmente deixaria os alquimistas medievais verdes de inveja, pesquisadores descobriram a fórmula para transformar cimento líquido em metal líquido.
A "mágica" transforma o cimento em um vidro metálico que é semicondutor, pronto para ser usado em filmes finos, revestimentos de proteção, telas e chips de computador.
"Este novo material tem muitas aplicações, incluindo resistores de película fina usados em telas de cristal líquido, basicamente o 'computador' da tela plana na qual você provavelmente está lendo isso agora," disse Chris Benmore, um físico do Laboratório Nacional Argonne, nos Estados Unidos, que trabalhou com uma equipe de cientistas do Japão, Finlândia e Alemanha para descobrir a receita da transformação de cimento em metal.
A descoberta também poderá ter usos em outras áreas, já que um material vítreo-metálico tem propriedades muito interessantes, incluindo melhor resistência àcorrosão do que o metal tradicional, menor fragilidade do que o vidro tradicional, condutividade, baixa perda de energia em campos magnéticos e fluidez, facilitando seu processamento e moldagem.
Captura de elétrons
Anteriormente, a transição para uma forma de vidro metálico só havia sido demonstrada a partir de metais.
O cimento fez o mesmo caminho através de um processo chamado de captura de elétrons, um fenômeno observado anteriormente apenas em soluções de amônia.
Entender como esse processo funciona abre a possibilidade de transformar outros sólidos, normalmente isolantes, em semicondutores a temperatura ambiente.
Levitação faz cimento virar metal semicondutor
Entender como esse processo funciona abre a possibilidade de transformar outros sólidos, normalmente isolantes, em semicondutores a temperatura ambiente. [Imagem: Akola et al./PNAS]
"Agora que sabemos as condições necessárias para criar elétrons aprisionados em materiais, nós poderemos desenvolver e testar outros materiais para descobrir se podemos fazê-los conduzir eletricidade dessa maneira." disse Benmore.
Levitador aerodinâmico
A equipe estudou a maienita, um componente do cimento de alumina formado por óxidos de cálcio e alumínio (CaO-Al2O3).
Eles fundiram a maienita a 2000º C usando um levitador aerodinâmico com dióxido de carbono. O material foi processado em diferentes atmosferas para controlar a forma como o oxigênio se liga no vidro resultante.
O levitador impede que o líquido quente toque em qualquer superfície, deixando-o totalmente livre para formar cristais.
Isso faz com que o líquido se resfrie em um estado vítreo, que pode prender os elétrons da maneira necessária para a condução eletrônica.
Bibliografia:

Network topology for the formation of solvated electrons in binary CaO-Al2O3 composition glasses
Jaakko Akola, Shinji Kohara, Koji Ohara, Akihiko Fujiwara, Yasuhiro Watanabe, Atsunobu Masuno, Takeshi Usuki, Takashi Kubo, Atsushi Nakahira, Kiyofumi Nitta, Tomoya Uruga, J. K. Richard Weber, Chris J. Benmore
Proceedings of the National Academy of Sciences
Vol.: Published online before print
DOI: 10.1073/pnas.1300908110

sexta-feira, 10 de maio de 2013

Transístor orgânico ouve cérebro 10 vezes melhor


Transístor orgânico ouve cérebro 10 vezes melhor

Transístor orgânico ouve cérebro 10 vezes melhor
Os próprios transistores fazem a amplificação dos sinais neurais, enviando para fora do crânio um sinal muito mais forte e preciso. [Imagem: Khodagholy et al.]

Ouvindo o cérebro
Há poucos dias, pesquisadores apresentaram uma nova tecnologia que permitirá o uso de microLEDs injetáveis para manipular o cérebro com luz.
Agora, uma equipe francesa deu mais um passo rumo à superação dos eletrodos que hoje são espetados no cérebro para ler as atividades neurais ou induzir impulsos elétricos para tratar condições como a epilepsia.
Dion Khodagholy e seus colegas da Escola Superior de Minas de Gardanne criaram os primeiros transistores orgânicos capazes de amplificar e gravar os sinais diretamente do cérebro.
Usar um transístor em lugar de um eletrodo comum é um salto qualitativo sem precedentes.
Os sinais neurais são muito fracos, precisando ser amplificados para serem lidos e registrados pelos computadores ou equipamentos médicos.
Hoje, os eletrodos capturam o sinal e o levam até o lado de fora do crânio, onde são amplificados para serem analisados.
Um dos vários problemas dessa técnica é que a viagem de um sinal tão frágil através dos eletrodos e dos fios até o amplificador gera uma quantidade de ruído muito grande.
Amplificador cerebral
Agora, os próprios transistores poderão fazer a amplificação diretamente no interior do crânio, enviando para fora um sinal muito mais forte e preciso.
O sinal que chega ao equipamento é 10 vezes mais forte do que o sinal de um eletrodo comum.
Os transistores são biocompatíveis e flexíveis o suficiente para acompanhar as curvas do cérebro. Nos experimentos em animais, os cientistas não detectaram sinais de rejeição.
O Dr. George Malliaras, coordenador do estudo, afirma que a inovação deverá dar um novo impulso ao campo da bioeletrônica, que busca fazer o acoplamento entre a eletrônica e o mundo biológico, permitindo, por exemplo, o controle de próteses e outros equipamentos apenas com o pensamento.
Bibliografia:

In vivo recordings of brain activity using organic transistors
Dion Khodagholy, Thomas Doublet, Pascale Quilichini, Moshe Gurfinkel, Pierre Leleux, Antoine Ghestem, Esma Ismailova, Thierry Hervé, Sébastien Sanaur, Christophe Bernard, George G. Malliaras
Nature Communications
Vol.: 4, Article number: 1575
DOI: 10.1038/ncomms2573