Computação a Frio

Materiais recém-descobertos podem abrir caminho para Laptos e Smartphones extremamente rápidos e de um tipo especial: que não esquentem o colo ou a orelha

Enquanto escrevo, um calor incômodo começa a me atrapalhar. Não se trata de uma febre misteriosa que vai me fazer buscar algum remédio. A origem do calor é muito óbvia: o laptop que está em meu colo é o responsável. A melhor solução, agora, não é colocar uma compressa gelada, mas procurar uma almofada para ficar embaixo do meu computador. Os microeletrônicos de hoje geram muito calor. Se isso não acontecesse, os processadores seriam mais ágeis, as baterias durariam mais, os laptops poderiam de fato ser usados no colo e os smartphones não esquentariam tanto as nossas orelhas. Mas não há muito a ser feito.

O calor é um subproduto natural do que acontece num processador, liberado quando os elétrons passeiam pelos caminhos internos do chip e colidem uns contra os outros e com tudo o que está ao redor — o que acaba desviando-os do rumo pretendido. A solução pode estar a caminho. Nos últimos cinco anos, físicos descobriram um novo tipo de material que pode manter os elétrons em caminhos predefi nidos, eliminando as colisões e reduzindo drasticamente a quantidade de calor produzida. Conhecidos como isolantes topológicos, esses materiais conduzem eletricidade ao aproveitar uma propriedade quântica dos elétrons chamada spin (giro). Ao contrário dos supercondutores — outro tipo maravilhoso de material com baixa perda de calor —, eles podem fazer a mesma coisa à temperatura ambiente.

"Isolante topológico" é um nome estranho para um condutor dos sonhos. Afinal, isolantes representam o oposto dos condutores: os elétrons estão fortemente presos aos átomos e o material resiste ao fluxo da corrente elétrica. Isso é exatamente o que acontece dentro dos isolantes topológicos. Na superfície, contudo, um cenário bem diferente surge — elétrons ágeis, sempre prontos para andar e ser empacotados numa corrente.

Os primeiros sinais desse tipo de comportamento estranho nas superfícies e fronteiras de sólidos surgiram em 1980, quando o físico alemão Klaus von Klitzing pegou um pequeno pedaço de supercondutor de silício e o resfriou até poucos graus acima do zero absoluto. Quando ele bombardeou a amostra de cima para baixo com um forte campo magnético, os elétrons que saíam pela parte superior começaram a fluir em direção a uma das bordas, desviados pelo campo magnético. Essa fuga súbita criou "buracos" carregados positivamente na borda oposta do material, que fizeram os elétrons percorrer o caminho até essa borda para preencher esses espaços.

O resultado foi um fluxo de elétrons ao redor da margem do material, como patinadores que circulam pelas bordas de uma pista de patinação. A condutividade recém-estabelecida depende do número de caminhos que os elétrons encontram para percorrer, e cresce gradualmente em saltos quânticos separados, conforme o campo magnético aumenta. A descoberta desse "efeito Hall quântico", que foi prevista alguns anos antes, garantiu a von Klitzing o prêmio Nobel de Física em 1985. Ainda que tenha sido uma descoberta importante, ela não teve aplicação prática imediata. O efeito descoberto precisava de temperaturas muito baixas e campos magnéticos muito altos para ser usado em aparelhos comuns.

Fila organizada

Em 2005, Charles Kane e Eugene Mele da Universidade da Pensilvânia, na Filadélfia, acabaram com metade dessa restrição. Eles demonstraram que alguns materiais criam naturalmente seus próprios campos magnéticos que direcionam os elétrons em filas organizadas ao longo das margens desses materiais. Para visualizar como isso funciona, imagine pegar uma carona em um elétron que está viajando num material sólido. Ao passar pelo núcleo de um átomo, o que é visto por quem está no elétron é um grande corpo carregado que se move na direção oposta. Cargas em movimento criam campos magnéticos — portanto, o elétron que nos deu carona experimenta um campo magnético centrado no núcleo que cruzou.

Esse não é o único campo magnético em jogo: nosso elétron tem seu próprio minicampo magnético produzido como resultado do spin quântico. O spin é semelhante a uma rotação de uma partícula esférica ao redor do seu eixo, de uma maneira ou de outra, e cria um campo magnético de seu polo norte para o sul (o que pode ser chamado de spin "para baixo") ou do seu polo sul para o norte (spin "para cima").

O grau de interação entre o campo magnético gerado pelo spin do elétron e aquele criado pela movimentação do próprio elétron, ou sua "órbita", depende do material em questão. Em materiais nos quais a interação entre spin e órbita é forte, um elétron com spin "para cima" vai ser desviado numa direção ao encontrar um campo magnético oriundo de um núcleo, enquanto um núcleo spin "para baixo" vai ser direcionado na direção oposta — um efeito classificado como "efeito Hall quântico". Num pedaço do material correto, com a espessura de um átomo, conforme Kane e Mele demonstraram, isso teria consequências ímpares. Na maior parte do material não haveria condução, já que os elétrons desviados em direções opostas ao redor do núcleo adjacente iriam cancelar um ao outro. Nas margens do material, contudo, com nenhum núcleo adjacente disponível em um lado, o resultado seria um fluxo de elétrons com spin "para cima" em uma direção ao redor da margem, ao mesmo tempo que um fluxo de elétrons spin "para baixo" andaria na direção oposta.

A descrição completa de como isso acontece demanda um exame detalhado da topologia das funções probabilísticas de onda dos elétrons, então o material em questão ganhou o nome "isolante topológico". O efeito tem um importante lado positivo: já que o spin dos elétrons está travado na direção de seu movimento, eles não podem mudar de direção sem inverter o spin, algo que a mecânica quântica proíbe. Assim, a dispersão dos elétrons é suprimida, o que elimina a geração de calor. "Esses estados da superfície possuem uma propriedade muito especial que impede que o processo de dispersão ocorra," diz Kane. "É como estar numa rua de mão única sem ter retorno."

A única coisa que faltava era encontrar o material que, no mundo real, se encaixasse na descrição do isolante topológico. Kane e Mele inicialmente usaram fitas com a espessura de um único átomo de carbono, também conhecidas como grafeno, mas o carbono está sujeito a flutuações termais que sobrecarregavam a delicada união spin-órbita. Então, Shou-Cheng Zhang e Andrei Bernevig, da Universidade de Stanford, na Califórnia, mostraram que as áreas mais baixas da tabela periódica podiam ser mais promissoras. Os elementos mais pesados possuem núcleo com grandes cargas positivas, o que aumenta a probabilidade de terem forte acoplamento entre spin e órbita. A dupla previu que o efeito seria bastante forte numa liga de telureto de mercúrio.

Mais de um ano foi necessário para que Laurens Molenkamp e seus colegas na Universidade de Würzburg, na Alemanha, confirmassem, em 2007, a previsão de que os elétrons podem fluir sem perder calor num sanduíche de telureto de mercúrio e telureto de cádmio. Essa foi a primeira evidência experimental do "efeito Hall quântico" num isolante topológico com um átomo de espessura. Foi um avanço significativo, mas ainda não uma revolução. Não só temperaturas próximas ao zero absoluto eram necessárias como os ingredientes para o sanduíche eram difíceis de produzir. Isolantes topológicos pareciam destinados a permanecer como uma curiosidade de laboratório. Mas em seguida Kane e seu aluno Liang Fu fizeram outra previsão: comportamento similar poderia existir em blocos de ligas de bismuto e antimônio. Ao contrário de materiais com um átomo de espessura, nos quais os elétrons viajam ao redor da margem, nessas ligas os elétrons iriam circular em torno de um núcleo não condutor como uma fita que envolve um presente de aniversário.

Materiais baseados em bismuto são fáceis de obter. Quem é especialista em vinhos certamente tem algum: cristais de telureto de bismuto são usados como materiais de resfriamento "termoelétrico" em alguns refrigeradores de vinho. As novidades voam, e o físico Zahid Hasan e seu aluno David Hsieh, da Universidade de Princeton, começaram a analisar o comportamento topológico em ligas de bismuto preparadas por seu colega Robert Cava. Ao atingir um cristal de antimoneto de bismuto com luz ultravioleta, e medindo o spin e o momento dos elétrons expulsos, os pesquisadores mostraram que os elétrons fluíram para a superfície em "pistas" de spin e direção correspondentes.

Esquentando

Um resultado definitivo? Não necessariamente. Ainda que essa tenha sido a primeira demonstração de comportamento de isolante topológico em um cristal tridimensional, o efeito só aconteceu em temperatura de cerca de 15 kelvin (-258 ºCelsius), então havia pouca aplicação prática. O problema da temperatura foi finalmente superado no ano passado, quando Hasan e Hsieh revelaram outro composto, seleneto de bismuto, que mantém sua propriedade topológica em temperatura ambiente. Em julho deste ano, Ali Yazdani e seus colegas da Universidade de Princeton conseguiram a última peça do quebra-cabeça, confirmando o fim da dispersão dos elétrons e da dissipação de calor. "Nesses novos materiais, os elétrons não ficam presos," disse Yazdani. "Eles ultrapassam até as imperfeições do cristal."

Agora que os ágeis elétrons estão prontos para zarpar, quando poderemos tê-los em ação nos nossos laptops? O uso dessa tecnologia nos eletrônicos de consumo ainda vai demorar alguns anos, mas quando acontecer os benefícios irão além de produzir menos calor. Circuitos eletrônicos baseados na manipulação do spin, em vez de correntes de carga, representam um objetivo em si. Essa estratégia "spintrônica" promete dispositivos eletrônicos menores, mais rápidos, poderosos e produzindo menos calor, já que é preciso muito menos tempo e energia para girar um elétron entre estados de spin do que mover carga através de transistores num chip.

Falar que é possível controlar o spin é fácil, o difícil é fazer isso. Aplicar um campo magnético é uma maneira de fazer isso, mas direcionar um forte campo magnético num microprocessador não é algo simples. Uma arte que já foi dominada, por outro lado, está em aplicar um campo elétrico para manipular carga em um chip — mas até agora não foi possível usar isso para controlar o spin. Isolantes topológicos resolvem isso. Nesses materiais, aplicar um campo elétrico aos elétrons cria o movimento inicial, e — através da resultante interação spin-órbita — controla onde os elétrons do spin oposto fluem.

Para os físicos, o interesse em isolantes topológicos não está restrito à promessa da spintrônica. Além de revolucionar o comportamento de elétrons em nossos smartphones e laptops, os materiais podem servir de base para a criação de toda uma seara de frutos físicos promissores — algo que pode fazer deles a próxima grande esperança na tentativa de construir o computador que aproveita completamente o poder da mecânica quântica.

Enquanto curiosidades como essas vão manter os físicos ocupados, já há trabalho em curso para levar os isolantes topológicos do refrigerador de vinhos para o laptop. Isto demanda, no entanto, mais esforços. Primeiro, ainda que elétrons na superestrada topológica não possam fazer retornos, eles podem procurar saídas de outras maneiras, como mergulhando dentro do cristal quando encontram uma impureza, por exemplo.

Esse tipo de problema pode ser resolvido com a criação de cristais tão puros quanto possível, algo que Cava e outros estão investigando. Enquanto isso, outros materiais estão em pauta: isolantes topológicos baseados em chumbo e germânio também estão sendo explorados, e um consórcio de fabricantes de chips e empresas de tecnologia está patrocinando pesquisas para usar a tecnologia em eletrônicos de consumo. A superestrada do spin pode estar, em pouco tempo, aberta ao trânsito.

Fonte: New Scientist / Info Online

Cigarro Causa Mutação no DNA em Minutos

SÃO PAULO - Em uma pesquisa recém publicada pela Sociedade Química Americana, cientistas revelam que o cigarro causa danos no DNA apenas minutos depois de a fumaça ser inalada.

Diferentemente do que se pensava antes, os danos genéticos não aparecem ao longo dos anos, mas sim entre 15 e 30 minutos depois de cada trago.

O trabalho do Dr. Stephen S. Hecht e seus colegas é o primeiro estudo humano a detalhar a maneira como certas substâncias no tabaco causam danos no DNA associados ao aparecimento do câncer.

Evidências mostram que substâncias nocivas no tabaco (os “polycyclic aromatic hydrocarbons”, ou PAHs) são um dos principais culpados pelo câncer de pulmão – um mal que mata, todos os dias, cerca de três mil pessoas no mundo. Até agora, no entanto, não havia um trabalho detalhando como agem esses químicos no corpo.

Na pesquisa recém divulgada, 12 voluntários fumantes usaram cigarros especiais, nos quais o PAH phenanthrene foi marcado para que seu caminho no corpo pudesse ser rastreado. As análises mostraram que o phenanthrene rapidamente forma uma substância toxica no sangue, que causa as mutações no DNA.

Os fumantes desenvolveram níveis máximos dessa substância em um tempo surpreendente: entre 15 e 30 minutos. O efeito é tão veloz que, segundo os pesquisadores, seria equivalente a injetar o produto que causa mutação diretamente no sangue.

Além do pulmão, o cigarro também está associado a pelo menos 18 outros tipos de câncer. Em seu trabalho, os pesquisadores escrevem que “os resultados apresentados deveriam servir como um alerta àqueles que consideram começar a fumar cigarros”.

Fonte: Info Online

Viva na Casa do Futuro Hoje

Dos gadgets sem fio à inteligência artificial, a tecnologia está transformando a experiência de morar. Entre e veja o que você pode ganhar com isso.

Vinte anos atrás, você entrava no carro, girava a manivela para abrir a janela, empurrava a ponta do espelho lateral com o dedo, colocava um som no toca-fitas e dirigia por aí. De repente começava a chover e os vidros embaçavam completamente, enquanto você tentava passar um pano no para-brisa. Em vão... Se no carro as tecnologias evoluíram de forma a exportar essa cena para algum lugar da era paleozoica, em casa ainda vivemos de um jeito parecido com o cenário aí de cima. Mas talvez daqui a 20 anos você tenha a mesma reação ao lembrar que abria e fechava as janelas manualmente e tinha de usar (e encontrar!) três controles diferentes para ver um filme no home theater. Agora, as casas começam a entrar na mira dos sensores, dos recursos de automação e das tecnologias de rede e de acesso remoto. A experiência de morar está se transformando — e sem ser algo apenas para milionários.

No passado, o alto custo de instalação de equipamentos para automação residencial afastava mesmo quem tinha dinheiro para investir, tornando o uso de tecnologia dentro de casa uma excentricidade. "Hoje, com 4 000 a 5 000 reais você consegue automatizar um ambiente inteiro", diz Leonardo Senna, dono e técnico da iHouse, uma das pioneiras do setor. Isso significa, por exemplo, controlar com um toque toda sua sala, incluindo iluminação com dimmer (para regular a intensidade de cada lâmpada), instalações de áudio e vídeo, controle de ar-condicionado e acionamento elétrico de persianas ou janelas. Senna fez de seu apartamento um laboratório de testes para as novidades. E quando viaja sente falta de itens como o misturador eletrônico de água no chuveiro, que permite definir com exatidão a temperatura e o fluxo.

Segundo estimativa da Associação Brasileira de Automação Residencial (Aureside), os preços desses recursos caíram pela metade nos últimos quatro anos. "A automação custava cerca de 5% do valor do imóvel. Agora representa 3%", afirma o engenheiro José Roberto Muratori, fundador da Aureside. Conectar um cômodo todo não costuma demorar mais que algumas horas. Hoje, as principais formas de usar automação em casas já construídas envolvem tecnologias sem fio como o Wi-Fi, o infravermelho, o 3G e até o ZigBee, um protocolo com menor alcance e consumo de energia que pretendia dominar as casas.

Direto na planta Quem vai comprar um imóvel na construção pode optar pela automação antes de a casa ficar pronta. Sempre é mais fácil fazer pequenas mudanças enquanto ela não está habitada e cheia de móveis. Os custos e os transtornos são menores. Por isso — e também para ter mais atrativos em seus imóveis —, várias construtoras estão oferecendo possibilidades de automação em projetos no lançamento. É o caso da Even, que teve sua primeira experiência no ano passado, em um condomínio na cidade de São Paulo. A empresa não se fixou apenas nos apartamentos grandes de alto padrão, mas também está oferecendo automação em imóveis a partir de 50 metros quadrados, com custo incluído no valor total. É o caso do Concept Anália Franco, que custa a partir de 363 000 reais. O pacote básico inclui itens como uma central para controlar os equipamentos, controle remoto com LCD e roteador Wi-Fi. Quem compra ainda pode aumentar o pacote com opcionais como dimmers, leitor biométrico para a porta, termostato para o ar-condicionado e câmeras IP controladas pela web. "A automação era um mito de preço e funcionalidade. Quando as pessoas veem no apartamento decorado, torna-se tangível e a receptividade é boa", diz Ricardo Grimone, gerente de incorporação da Even.

Outra empresa que se destaca com empreendimentos automatizados é a paulista MaxHaus. Seu conceito começa pela desconstrução dos apartamentos: saem as paredes e entram várias opções de modificações para adaptar o imóvel às necessidades de cada um. Na prática, um apartamento de 70 metros quadrados pode ter entre nenhum e três quartos, com um ou dois banheiros. "Queríamos fazer um imóvel de customização fácil, que acompanha as mudanças que você mesmo sofre com o tempo", diz José Paim de Andrade, presidente da MaxHaus. A personalização dos apartamentos só aumenta com a tecnologia, que na empresa é sinônimo do sistema AutoHaus. O projeto de automação inclui controle a distância da iluminação, persianas e até do chuveiro, tudo por um aplicativo de iPhone ou pela internet. Há ainda uma porta de aço aberta com controle remoto e campainha MP3 que toca em todo o sistema de som.

O analista de sistemas Henrique Nogueira, de 25 anos, comprou um apartamento da MaxHaus com automação residencial há quatro meses. "Quando vi a campainha wireless, fiquei encantado", diz. Enquanto espera o imóvel ficar pronto, já pensa em criar mais aplicativos para controlar o apartamento remotamente. "Minha noiva não ficará tão brava por me esperar quando eu ficar preso no trânsito: posso ligar o som do apartamento, via iPhone, e fazê-la ouvir All My Loving, dos Beatles", diz. Mas ainda falta arrumar a noiva... A ideia de poder interagir com sua casa o atraiu. "A automação não era essencial, mas ver o iPhone interagindo com o volume do som e com a luminosidade fez com que ela se tornasse um diferencial", afirma Nogueira.

O analista de sistemas exemplifica bem um dos dois tipos de perfis que levam a tecnologia para dentro de casa. "O primeiro é fissurado em tecnologia e independe da faixa etária. Ele não mede esforços para controlar tudo pelo smartphone e às vezes gasta mais que o preço de seu carro na casa", diz Vanessa Malerba, gerente da área Digital Home da SMS, empresa mais conhecida pelos no-breaks que também tem um braço na área de automação. "O outro público é mais maduro e quer usar a tecnologia para facilitar a vida diária." Com esse segundo grupo faz sucesso a criação de cenários acessados por um toque na tela do controle remoto ou do iPhone: no modo cinema, as luzes são reduzidas, o projetor e o som são ligados; no dormir, as luzes se apagam e o ar-condicionado vai para o padrão ideal para usar o edredom.

Exercício de futurologia

Para olhar daqui a cinco ou dez anos e imaginar que tecnologias poderão estar dentro de nossas casas, é preciso dar um passo atrás e analisar o que deu errado na última década. Pode parecer muito atraente ativar sua banheira pelo celular para que ela esteja pronta quando você chegar do trabalho, mas, no cotidiano, quem usa banheira com frequência (se é que tem uma em casa, no Brasil)? Outra coisa que não pegou foi o videofone. E a razão foi simples: as pessoas realizam várias atividades enquanto falam ao telefone. Assim, as ideias para o futuro precisam ser viáveis. "As casas deverão ser modulares, de forma a permitir a massificação, mas ao mesmo tempo personalizáveis de acordo com as necessidades de cada um", afirma Jean Paul Jacob, pesquisador do laboratório da IBM em Almaden, na Califórnia, conhecido por seus divertidos exercícios de futurologia.

Aos 74 anos, Jacob imagina uma casa do futuro com muitos cuidados para a saúde, com dispositivos que possam fazer diagnósticos rápidos do estado de cada pessoa por meio da coleta de algumas gotas de sangue, por exemplo. O envio das informações para um banco de dados central permitiria identificar possíveis problemas logo no início. Ele extrapola até o ponto de pensar que poderemos montar parte de nossas casas em impressoras 3D. "A inteligência artificial estará em tudo. O computador ajuda minha vida para alertar sobre o que for necessário", diz. O controle central da casa poderia aprender que tipo de filme você mais gosta para fazer sugestões sobre a programação na TV ou perguntar por que você comprou cerveja de uma marca se prefere outra. A lista de equipamentos que estarão em sua casa no futuro dependerá muito de onde você vai morar. Uma pessoa que vive numa metrópole certamente enfrentará mais problemas com segurança e trânsito. Assim, sua casa tende a ter mais espaço para trabalho remoto, o que evitaria a saída do lar.

Por depender essencialmente de tecnologia, a casa do futuro tem mobilizado os laboratórios de pesquisa das grandes empresas do setor. A área de pesquisa e desenvolvimento em sustentabilidade da HP no Brasil procura entender, em conjunto com os Estados Unidos, a forma como as casas consomem energia para procurar alternativas de distribuição melhores, evitando perdas. "Em cidades que ainda estão sendo idealizadas é muito importante fazer um planejamento do consumo", diz Ricardo Pianta, responsável pelos programas da área no país. É a preocupação de fazer com que nossas casas tecnológicas sejam mais verdes.

Já a Microsoft tem, há 16 anos, um espaço em Redmond, nos Estados Unidos, para sua ideia de moradia futura. Há espaço para uma bancada que mostra receitas com os ingredientes que já estão na dispensa e painéis interativos para cobrir as paredes do quarto. "A casa poderia ter uma mesa interativa em que toda a família pudesse ver TV ou se comunicar com os amigos", diz Rico Malvar, cientista-chefe da Microsoft Research. As inovações poderiam contar ainda com projeções direto nas lentes de óculos ou em lentes de contato, controle de movimentos diferentes com o mexer de cada dedo da mão ou o comando por gestos, como se vê com o videogame Kinect, que a empresa acaba de lançar no país. A visão computacional poderia ser usada para identificar os produtos na geladeira ou nos armários, o que controlaria a data de vencimento e a quantidade de cada item. Uma lista de compras automática surgiria num quadro branco eletrônico fixado na parede da cozinha. Com tanta tecnologia, nossas casas nem se lembrarão que um dia já foram uma espécie de carro velho.

Fonte: Info Online

Espelho Japonês Mede a Temperatura

Tecnologia permite medir a temperatura sem encostar no paciente

SÃO PAULO - Empresa japonesa cria espelho-termômetro que mede a temperatura de uma pessoa a uma distância de até 60 cm.

A NEC Avio Infrared Technologies começou a comercializar seu Thermo Mirror em 10 de janeiro; os modelos variam de US$1440 a US$1880.

Graças a seus sensores infravermelhos que detectam a temperatura do corpo, o aparelho dispensa o toque diretamente a pele da pessoa. Uma das opções, que vêm com uma espécie de tripé, dispensa a presença de funcionários monitorando o paciente. Basta que a pessoa fique próxima ao espelho para que, em poucos segundos, a temperatura apareça na tela.

O aparelho pode ser muito útil em diversos locais públicos – de hospitais a aeroportos – uma vez que dispensa a necessidade de desinfecção a cada uso.

Fonte: Info Online

Os Aviões do Futuro Começam a ser Testados

Projeto da Boeing para o concurso da Nasa

SÃO PAULO – Como serão as viagens de avião em 2030?

Se tudo depender da Nasa, serão mais silenciosas, rápidas, baratas e menos poluentes – e isso não é especulação.

Ao invés de ficar imaginando, a agência americana decidiu estabelecer as regras das aeronaves do futuro. Em outubro de 2008, a Nasa pediu à empresas e instituições de ensino e pesquisa que imaginassem quais seriam os avanços tecnológicos que permitiriam às aeronaves atender critérios específicos de eficiência e sustentabilidade.

- Voar 85% acima da velocidade do som e carregar entre 2.200 e 4.500 quilos de carga/passageiros

- Conseguir voar produzindo 71 decibéis abaixo dos padrões atuais de barulho estabelecidos pela Federal Aviation Administration.

- Reduzir em mais de 75% as emissões de óxido de nitrogênio

- Reduzir em 70% a queima de combustível fóssil, o que diminuiria as emissões de gases causadores do efeito estufa e baratearia o transporte aéreo.

- Explorar conceitos novos que otimizassem as pistas de pouso e decolagem nas áreas metropolitanas, desafogando aeroportos.

No final de 2010, a NASA assinou contrato com três equipes que irão receber verbas para levar adiante os testes com seus projetos- Lockheed Martin, Northrop Grumman e The Boeing Company. Ao logo de 2011, elas irão testar suas ideias e realizar simulações para, quem sabe, serem as responsáveis pelos aviões do futuro.

Acima, o modelo apresentado pela Northrop Grumman e, abaixo, o da Lockheed Martin

Fonte: Nasa/Info Online

Troca do RG pela Nova Identidade

BRASÍLIA – A troca da cédula de identidade (RG) pelo novo cartão do Registro de Identidade Civil (RIC) vai começar no próximo dia 17. As pessoas selecionadas serão convocadas por carta a partir desta semana.

De acordo com o Ministério da Justiça, os habitantes de Brasília, Rio de Janeiro e Salvador serão os primeiros a receber as cartas. As cidades de Hidrolândia (GO), Ilha de Itamaracá (PE), Nísia Floresta (RN) e Rio Sono (TO) também fazem parte do projeto piloto, e o início da convocação terá início ainda no primeiro semestre.

A nova identidade foi lançada em dezembro, mas o período de transição de governo atrapalhou o início do processo de troca. Segundo o Ministério da Justiça, os cartões das pessoas selecionadas já estão prontos, pois foram feitos com base nos cadastros repassados pelos estados.

O ministério também informou que os cidadãos escolhidos para a troca do documento foram escolhidos aleatoriamente pelos estados. A estimativa é que este ano 2 milhões de brasileiros façam a substituição.

O RIC é um cartão magnético, com impressão digital e chip eletrônico, que incluirá informações como nome, sexo, data de nascimento, foto, filiação, naturalidade e assinatura, entre outros dados. O Ministério da Justiça estima que a substituição da carteira de identidade será feita, gradualmente, ao longo de dez anos.

A emissão do RIC em 2011 será custeada pelo Ministério da Justiça, por isso, a pessoa não precisará pagar pela troca. Segundo o ministério, o investimento no primeiro ano será de cerca de R$ 90 milhões.

Fonte: Agência Brasil/Info Online

DNA Poderia se Teletransportar, Diz Pesquisa

SÃO PAULO - Uma equipe de cientistas liderada por um prêmio Nobel diz ter encontrado evidências de que o DNA pode realizar uma espécie de telestransporte.

Em um polêmico estudo, com participação do Dr. Luc Montagnier, vencedor do prêmio de Medicina em 2008, a equipe descreve como o DNA pode transportar “impressões” eletromagnéticos de si mesmo para moléculas com as quais não teve absolutamente nenhum contato.

No trabalho, eles descrevem a descoberta como “o que parece ser uma nova propriedade do DNA”. Ela apareceria com a indução de freqüências eletromagnéticas extremamente baixas em soluções aquosas, que se tornariam capazes de propagar a informação de um organismo original a outros.

Um das explicações seria a de que as enzimas seriam enganadas a crer que as “impressões” eletromagnéticas projetados pelo DNA são, de fato, DNA de verdade.

O experimento

Os pesquisadores usaram dois tubos de ensaio, um ao lado do outro, ligados apenas por uma bobina de cobre. Um deles continha um fragmento de DNA com cerca de 100 bases de comprimento, enquanto no outro havia apenas água.

Segundo a revista americana New Scientist, não há grande detalhes do experimento já disponíveis, porém sabe-se que os tubos, que estavam isolados para impedir a interferência do campo magnético da Terra, receberam uma carga eletromagnética de 7 hertz.

Após um período de 16 a 18 horas, as duas amostras passaram pelo processo de reação em cadeia da polimerase, ou PCR. Este método consiste em usar uma enzima ( a DNA polimerase) para amplificar fragmentos de DNA. Em outras palavras: por meio da PCR é possível fazer muitas cópias do material original.

Segundo os pesquisadores, depois desse processo, um fragmento de gene foi recuperado dos dois tubos – inclusive do que continha apenas água originalmente. Isso significa, segundo os pesquisadores, que o DNA conseguiu transmitir sua “impressão” por meio de ondas eletromagnéticas na água. Essa informação foi “lida” pelas enzimas durante o processo de PCR; estas, então, conseguiram se organizar para formar uma seqüência de DNA igual à original, mas sem ter acesso direto à ela.

O trabalho, que não divulga todos os detalhes do experimento, promete levantar um grande debate: se estiver correto, irá desencadear uma série de pesquisas para compreender melhor essa nova “propriedade” do DNA; se estiver errado,desencadeará uma avalanche de críticas e até mesmo suspeitas sobre seus autores.

INFO Online entrou em contato com especialistas em química e bioquímica para saber suas impressões do trabalho. Embora muitos não se sintam à vontade para comentar algo que ainda não foi publicado, aqueles que decidiram falar parecem ter preocupações quanto aos resultados obtidos.

Via e-mail, o Dr. Jeffrey Reimers, da Universidade de Sidney, Austrália, mencionou a falta de informações como ponto importante no trabalho. “É difícil criticar a teoria usada, uma vez que a teoria muda para evitar críticas e nunca é propriamente especificada”, disse ele, que tem doutorado na estrutura e espectro de água líquida e gelo. O Dr. Reimers tem vasta experiência trabalhando com coerência em problemas da química, bioquímica e física.

Após analisar o documento, ele apontou erros em algumas afirmações referentes à química do processo e disse que, apesar de os métodos experimentais parecerem compreensiveis, algumas das interpretações dadas são questionáveis. “Eu poderia sugerir algumas explicações alternativas para os resultados do experimento – como, por exemplo, a introdução de impurezas”, diz ele. Ainda assim, a contaminação da amostra analisada “poderia explicar os reprodutibilidade dos dados, mas não explicaria facilmente suas variações sistemáticas na amostra usada”.

No geral, dada a pouca quantidade de detalhes fornecida pelos autores, o Dr. Reimers diz que “toda a estrutura teórica (do trabalho) parece sem sentido para qualquer um que tenha familiaridade com teorias de ligações químicas e as propriedades da água. Se alguma coisa nesse trabalho estiver correta, as consequências seriam profundas”.

Fonte: Info Online

Vidro Anti Rachadura é Mais Forte do que Aço

SÃO PAULO - Um novo tipo de vidro metalizado, forte e resistente a rachaduras, foi desenvolvido por pesquisadores americanos.

Unindo o metal paládio à estrutura envidraçada, os cientistas criaram um material que ganha plasticidade e se curva, ao invés de quebrar, e é mais forte do que o aço.

A invenção é uma parceria entre o Departamento de Energia (DOE), Laboratório Nacional Berkeley e do California Institute of Technology (CALTECH); ela ainda está em fase de testes e, no futuro, pode render versões ainda melhores.

Problema estrutural

Os vidros são materiais resistentes, porém muito quebradiços – e a culpa está em sua estrutura não cristalina, amorfa, que propaga rapidamente as rachaduras. Por outro lado, a estrutura cristalina do metal oferece obstáculos microscópicos, como pequenos grãos ou lombadas, que impedem que qualquer dano se propague.

O segredo do novo vidro está em inserir ele o metal em sua fase mais cristalina, de forma a erguer microbarreira na estrutura que impeçam a dissipação das rachaduras. O paládio dá justamente essa capacidade de proteção “plástica” que o composto precisa.

As amostras criadas em laboratório eram micro-ligas de paládio com fósforo, silício e germânio. A liga gerou hastes de um novo material envidraçado com apenas um milímetro de diâmetro. Ao adicionar prata à mistura, a espessura aumentou para seis milímetros. Por enquanto, o tamanho é limitado pela necessidade de resfriar rapidamente os metais na hora de realizar a mistura.

O vidro ainda é experimental e está em fase de testes.

Fonte: Info Online

Carro Solar Bate Recorde de Velocidade e Entra no Guiness

Construído em fibra de carbono, o Sunswift IVy alcançou a marca de 88km/h consumindo 1200 watts. O veículo solar superou, em 7 de janeiro, a marca anterior de 79km/h percorridos com 1500 watts pela General Motors em 1988.
Fonte: Info Online

Embalagem que Muda de Cor com Comida Estragada

O professor Andrew Mills com seu protótipo do "Plástico inteligente"

SÃO PAULO – Uma embalagem inteligente promete alertar quando a comida colocada na geladeira já passou do ponto.

O sistema está sendo desenvolvido na Universidade de Strathclyde, no Reino Unido, pela equipe do professor Andrew Mills.

Seu objetivo é criar um novo tipo de indicador plástico inteligente que mude de cor e avise quando a comida deixou de ser fresca e já estragou. A ideia é não só aumentar a segurança dos alimentos mas também diminuir desperdício – especialmente em países como os Estados Unidos, no qual, de acordo com a Organização das Nações Unidas, 50% dos alimentos produzidos acabam no lixo.

O indicador fará parte de uma embalagem especial com sistema de “atmosfera modificada”. Ele mantém a comida em condições especiais que prolongam sua vida, selando os alimentos com níveis menores de oxigênio, usando nitrogênio ou CO2 no lugar.

Quando os níveis de oxigênio sobem, ou quando reações químicas que indicam perigo começam a ocorrer na embalagem, o plástico muda de cor. O alerta é dado quando há problemas no selamento, quando o produto passa da data de validade ou quando não é refrigerado corretamente.

O sistema ainda está em fase de testes.

Fonte: Info Online

Reator Usa Sol, Água e CO2 para Fazer Luz

SÃO PAULO - Um reator capaz de produzir rapidamente combustível a partir da luz solar, com o uso de dióxido de carbono e água, é a novidade descrita por um grupo de cientistas na edição atual da revista Science

O processo, que emprega também um óxido do raro metal cério, é semelhante ao observado no crescimento das plantas: o uso de energia do sol para converter dióxido de carbono em polímeros baseados em açúcar, isto é, compostos orgânicos.

Os compostos derivados da fotossíntese podem perder oxigênio por meio da degradação no subsolo durante milhares de anos (cujo resultado são os combustíveis fósseis como o petróleo) ou por um processo muito mais rápido de dissolução, fermentação e hidrogenização, empregado na produção de biocombustíveis.

Até agora, a conversão de luz solar em combustível químico não se mostrou um processo eficiente e a geração de combustível solar, na prática, continua distante.

Na nova pesquisa, William Chueh, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, nos Estados Unidos, e colegas demonstram um possível modelo de reator para essa produção.

No modelo, a luz solar é concentrada para aquecer o óxido de cério a uma temperatura suficiente para que o oxigênio se desprenda de sua estrutura. O modelo então também tiraria átomos de oxigênio da água ou do dióxido de carbono para substituir os que foram perdidos no óxido, resultando na produção de hidrogênio e de monóxido de carbono.

O hidrogênio e o monóxido de carbono que sobraram podem ser combinados de modo a produzir combustíveis por meio de uma nova catálise.

O modelo conta com uma abertura para permitir a entrada de luz solar de forma concentrada e desenhada de modo a refleti-la internamente por múltiplas vezes, garantindo a captura eficiente da luz. Peças cilíndricas do óxido são posicionadas dentro da cavidade e passam por centenas de ciclos de aquecimento e esfriamento de modo a induzir a produção de combustível.

Fonte: Agência Fapesp/Info Online

Tornozeleira Eletrônica Diminui Fugas em SP

Estado gastou R$ 50 milhões com estes equipamentos

SÃO PAULO - A Secretaria de Assuntos Penitenciários de São Paulo divulgou, hoje, que o uso de dispositivos eletrônicos em presos que receberam o indulto de Natal no final de ano fez cair a taxa de detentos que não retornam à prisão após receber o benefício.

Dos 494 mil prisioneiros paulistas, 23, 6 mil receberam o direito de passar as festas de final de ano com suas famílias. Só podem receber este benefício presos que já estão cumprindo pena em regime semiaberto. Ou seja, saem da cadeia de dia – para estudar ou trabalhar – e retornam à prisão ao anoitecer.

Dos 23,6 mil liberados, menos de um quinto deles (4,6 mil presos) usaram dispositivos eletrônicos presos ao tornozelo. Os dispositivos possuem rastreador e permitem à autoridade penitenciária acompanhar o deslocamento do presidiário.

Segundo a secretaria, foram anotados 64 casos de condenados que romperam suas pulseiras e fugiram. Outros detentos perderam o benefício de sair da cadeia em datas especiais pois o dispositivo revelou que eles não permaneceram na casa de seus familiares durante a noite, como é exigido por lei.

Do total de presos liberados no final do ano, 1,6 mil não retornaram à cadeia, ou seja, 7,1% dos internos beneficiados. O índice é menor que o anotado há um ano, quando não existia o uso de pulseiras eletrônicas. Em 2010, a taxa de evasão ficou em 8,5%.

A Secretaria não divulgou quantos dos 1,6 mil presos que não retornaram possuem pulseiras eletrônicas.

A compra dos dispositivos mais a construção de um sistema de monitoramento custou R$ 50 milhões aos cofres paulistas.

Fonte: Info Online

Cientistas Criam Biocombustível de Levedura

Leveduras foram usadas para criar etanol

SÃO PAULO – Um grupo internacional de cientistas anunciou ter conseguido obter geneticamente uma nova linhagem de levedura que se mostrou capaz de produzir etanol a partir do uso de mais tipos de açúcares de plantas.

Para produzir comercialmente combustíveis como o etanol, que no Brasil é derivado da cana-de-açúcar, microrganismos devem ser capazes de fermentar sacarídeos encontrados em vegetais, como glicose, xilose ou celobiose. O problema é que a maioria dos micróbios não consegue converter todos esses açúcares em combustível que possa ser produzido em escala.

No novo estudo, Yong-Su Jin, da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, e colegas, expandiram a capacidade natural da levedura Saccharomyces cerevisiae de fermentar glicose ao modificar geneticamente o fungo – que também é usado na produção de pão e cerveja – para que se tornasse capaz de transportar proteínas de outro tipo de levedura, a Pichia stipitis.

Embora as duas leveduras sejam da mesma família, apenas a Pichia stipitis é capaz de fermentar a xilose, açúcar derivado de madeiras e associado à celulose.

A linhagem de levedura resultante se mostrou capaz de fermentar os três açúcares – glicose, xilose e celobiose – e, segundo a pesquisa, que será publicada esta semana no site da revista Proceedings of the National Academy of Sciences, com a produção de muito mais etanol do que as linhagens naturais.

A levedura modificada também superou um problema de linhagens obtidas em pesquisas anteriores, que fermentavam açúcares pobremente mesmo na presença de glicose abundante. Segundo os autores da nova pesquisa, os resultados deverão ajudar no desenvolvimento de biocombustíveis avançados feitos a partir de matéria orgânica.

O artigo Engineered Saccharomyces cerevisiae capable of simultaneous cellobiose and xylose fermentation (doi/10.1073/pnas.1010456108), de Yong-Su Jin e outros, poderá ser lido em breve por assinantes da PNAS em www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1010456108.

Fonte: Agência Fapesp/Info Online

Cimento Transparente Ajuda a Economizar Energia Elétrica

A Shangai World Expo 2010 acabou há algum tempo, mas só agora algumas das coisas mais bacanas apresentadas lá começaram a aparecer.

O cimento transparente, por exemplo, é uma invenção do grupo italiano Italcementi e foi usado para construir o pavilhão do país na China durante a exibição.

O novo material vem sendo pesquisado desde junho de 2008. Batizado de i.light, ele é um uma união de resinas especiais que, ao serem misturadas no cimento comum, resultam em um material sólido, porém semi transparente. A mistura não causa rachaduras na obra e permite uma bela economia de luz.

Fonte: Info Online

Técnica Inédita Tinge Plástico com CO2

Peça tingida de amarelo em apenas 5 minutos a menos de 90o C e a 200 bar de pressão.

SÃO PAULO – Aquecido e pressurizado, o CO2 adquire propriedades de solvente que o transformam em um ótimo meio de “transporte” de substâncias como pigmentos e antibactericidas para superfícies de plástico.

A descoberta, investigada pelos pesquisadores do Instituto Fraunhofer em Oberhausen, na Alemanha, pode levar à criação de uma variedade de objetos: de maçanetas esterilizadas a lentes de contato com remédios impregnados.

Bastante conhecido como vilão do aquecimento, o dióxido de carbono é amplamente usado em diversos processos químicos – por exemplo, para produzir uréia (fertilizante), metanol (aditivo no combustível) e acido salicílico (usado na aspirina).

Agora, os pesquisadores alemães estão usando novas técnicas para impregnar plásticos com produtos usando o CO2 como intermediário. Isso porque, a uma temperatura de 30,1º C e a uma pressão de 73,8 bar, o dióxido de carbono entra em um estado supercrítico que dá ao gás propriedades de solvente. Nessas condições, ele pode ser introduzido em polímeros, ou atuar como “carregador”, no qual tintas, aditivos, compostos médicos e outras substâncias podem ser dissolvidas.

O processo dura apenas alguns minutos e é relativamente simples. O CO2 líquido é injetado em um container com alta pressão no qual também estão os componentes plásticos que devem ser tratados. A temperatura e a pressão aumentam gradualmente até que o gás alcance o estado supercrítico. A 73,8 bar, a pressão é aumentada ainda mais até chegar a 170 bar. Nessas condições, os pigmentos em pó se dissolvem completamente no CO2 e então são espalhados no plástico pelo gás. Quando o container é aberto, o dióxido de carbono escapa do polímero, mas deixa o pigmento que não pode mais ser removido.

Em testes, foi possível impregnar policarbonatos com nano partículas que os conferiam propriedades antibactericidas. As bactérias E-coli, ao serem colocadas na superfície do plástico, morreram completamente. Essa técnica poderia levar à produção de maçanetas que permanecem limpas por mais tempo.

Os pesquisadores enxergam um grande potencial no método, pois o CO2 não é inflamável, não é tóxico e é barato. Apesar das propriedades de solvente, ele não possuiu os efeitos nocivos para saúde ou o meio ambiente dos solventes usados, por exemplo, em tintas. Além disso, métodos convencionais para tratar o plástico têm muitos problemas, como a incapacidade de incluir substâncias resistentes ao calor, como retardantes de chamas e estabilizadores UV. Outro ponto positivo é que, justamente porque dispensa solventes agressivos, o método é menos nocivo ao meio ambiente.

Os testes foram bem sucedidos para polímeros parcialmente cristalinos ou amorfos, como nylon, TPE, TPU, PP e policarbonatos. O método, no entanto, não pode ser aplicado a polímeros cristalinos.
Fonte: Info Online