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.