O revestimento polimérico para proteção deixa a miniantena parecida com uma pedra de revestimento. [Imagem: UAEM/Invdes/Divulgação]
Miniantena de TV
Engenheiros da Universidade de Morelos, no México, desenvolveram aquela que eles afirmam ser a menor antena de TV disponível no mundo.
Ela tem 11 centímetros de comprimento, 6,5 centímetros de largura, seis milímetros de espessura e pesa apenas 12 gramas.
Para que se torne mais robusta e possa ser usada sem ser danificada, a miniantena é revestida com um material plástico, o que eleva seu peso para 80 gramas.
Recepção
Apesar de ser diminuta, a antena passou com louvor por todos os testes de recepção.
"Na área da Califórnia (EUA) ela conseguiu captar o sinal de cerca de 70 canais locais, e depois do desligamento das transmissões analógicas na Cidade do México, ela captou 28 canais, 23 deles sem repetição," disse a professora Margarita Torres, coordenadora da equipe que desenvolveu a antena.
A antena pode ser usada externa ou internamente, dispensando os mastros - ela pode ser fixada no teto, onde é mais fácil alterar sua orientação em caso de necessidade.
A universidade já está apoiando os pesquisadores na criação de uma empresa para colocação da miniantena no mercado.
O material muda do formato de um cilindro para um cubo e retorna ao seu formato original. [Imagem: Rob Shepherd Group/Cornell]
Transformers
Indo além das asas de avião que mudam de formato em pleno voo e das ligas metálicas que se lembram de seu formato original, sempre retornando a ele, os aparelhos verdadeiramente metamórficos vão mudar de formato conforme a necessidade.
E isso exigirá novos tipos de materiais, como uma liga metálica de alta porosidade que acaba de ser criada pela equipe do professor Rob Shepherd, da Universidade Cornell, nos EUA.
A espuma metálica muda de forma mediante um aquecimento moderado, suprido por um bico de ar quente, por exemplo. Ao esfriar, ela recupera não apenas seu formato original, mas também sua rigidez.
Embora o conceito não seja novo, é um dos materiais metamórficos de mais alta eficiência e maior versatilidade já criados, com aplicações promissoras no campo da robótica e da aeronáutica.
A propósito, a equipe do professor Shepherd aposta em robôs moles há muito tempo, o que já resultou em inovações como garras robóticas flexíveis, que mesclam a delicadeza com a força das garras mecânicas tradicionais, e até um coração de espuma que bate de verdade.
Metal de Field
A nova liga metálica híbrida mescla a dureza dos metais com a porosidade e a maciez das espumas, combinando as melhores propriedades de ambos - rigidez quando ela é necessária, e elasticidade quando é necessário mudar de forma.
O material também tem a capacidade de se autocurar quando sofre alguma avaria mecânica.
"É exatamente esta a ideia, ter um esqueleto quando você precisar dele, derretê-lo quando você não precisar dele, e depois refazê-lo," disse Shepherd.
O material híbrido é resultado da combinação de uma espuma de silicone poroso com uma liga metálica macia, conhecida como metal de Field, uma liga de bismuto, índio e estanho. Além do seu baixo ponto de fusão - 62º C - o metal de Field foi escolhido porque, ao contrário das ligas similares, ele que não contém chumbo, que pode limitar as aplicações.
Para fabricá-lo, a espuma de silicone é mergulhada no metal fundido e, em seguida, colocada em ambiente de vácuo, de modo que o ar nos poros da espuma seja removido e substituído pelo metal. A espuma resultante possui poros de cerca de 2 milímetros, mas isto pode ser ajustado para criar materiais mais duros ou mais flexíveis.
Bibliografia:
Morphing Metal and Elastomer Bicontinuous Foams for Reversible Stiffness, Shape Memory, and Self-Healing Soft Machines Ilse M. Van Meerbeek, Benjamin C. MacMurray, Jae Woo Kim, Salin S. Robinson, Perry X. Zou, Meredith N. Silberstein, Robert F. Sepherd Advanced Materials Vol.: To be published DOI: 10.1002/adma.201505991
A expectativa é que o novo material produza supercondutores com propriedades totalmente novas e inusitadas. [Imagem: Universidade de Cornell]
Giroide
Se os supercondutores feitos com laser não puderem ajudar, agora há uma outra ferramenta à disposição.
Depois de procurar por décadas, sem sucesso, uma forma de sintetizar um material que promete lançar novas luzes sobre os supercondutores, pesquisadores descobriram que esse material pode se estruturar sozinho.
Spencer Robbins e seus colegas da Universidade Cornell induziram um supercondutor à base de nióbio a se automontar em uma estrutura 3-D porosa conhecida como giroidal.
O giroide é uma estrutura cúbica complexa baseada em uma superfície que divide o espaço em dois volumes separados que são interpenetrantes e contêm várias espirais.
A nanoestruturação e os poros de apenas cerca de 10 nanômetros podem produzir supercondutores com propriedades totalmente novas e inusitadas e, eventualmente, ajudar a entender o fenômeno da supercondutividade e fazê-la funcionar a temperatura ambiente.
O problema é que ninguém havia conseguido sintetizar o material.
Automontagem e sorte
Robbins começou usando copolímeros de bloco orgânicos para estruturar o óxido de nióbio (Nb2O5) em redes alternadas tridimensionais. Usando o método sol-gel, ele verificou que o material se autoestrutura na forma giroidal quando o solvente se evapora. Isso produz duas redes mescladas, uma de nióbio e outra de polímero. Para eliminar o polímero, bastou aquecer o material a 450º C.
Fazer o material cumprir a promessa de supercondutividade exigiu um pouco de sorte. A teoria indicava que o material deveria ser aquecido a 850º C, mas não funcionou. Robbins então esquentou até 700º C, parou para descansar, e então começou de novo, indo até os 800º - aí funciona. Mas ir direto aos 800º não funciona.
Agora é esperar que o material cumpra suas promessas e permita estudos sobre a supercondutividade que não eram possíveis até agora.
"O que estamos dizendo à comunidade supercondutora é: 'Ei, caras, estes materiais de copolímero de bloco orgânicos podem ajudá-los a gerar estruturas supercondutoras completamente novas e materiais compostos, que podem ter propriedades e temperaturas de transição completamente novas. Vale a pena olhar para eles'," disse o professor Ulrich Wiesner, líder da equipe.
Bibliografia:
Block copolymer self-assembly-directed synthesis of mesoporous gyroidal superconductors Spencer W. Robbins, Peter A. Beaucage, Hiroaki Sai, Kwan Wee Tan, Jörg G. Werner, James P. Sethna, Francis J. DiSalvo, Sol M. Gruner, Robert B. Van Dover, Ulrich Wiesner Science Advances Vol.: 2, no. 1, e1501119 DOI: 10.1126/sciadv.1501119
O passo inicial é mapear a produção de rejeitos de mineração e as tecnologias para sua recuperação e comercialização.[Imagem: IPT]
Importância da mineração
A mineração é uma das atividades essenciais da economia, sem a qual praticamente nada pode funcionar - assim como o ser humano precisa da agricultura para se alimentar, é a mineração que alimenta toda a indústria.
Ocorre que, como toda atividade econômica, a mineração gera resíduos - resíduos que ficaram mais conhecidos da população depois do acidente recente que destruiu povoados no município de Mariana (MG) e poluiu praticamente todo o Rio Doce.
A boa notícia é que esses rejeitos da mineração podem ser tratados, recuperados e comercializados, já existindo soluções tecnológicas para minimizar seu armazenamento ou até mesmo extinguir as barragens de rejeitos.
O Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo (IPT) iniciou um projeto de capacitação que está mapeando a produção de rejeitos das empresas de mineração que operam no Brasil e avaliando a maturidade das tecnologias aplicadas para sua recuperação e comercialização.
Com o mapeamento, que deverá estar pronto até Maio, será possível propor rotas tecnológicas para recuperar os rejeitos de cada mina, levando em consideração as especificidades do cenário brasileiro e as características de cada tipo de minério.
Minas secundárias
"O minério é um agregado rico em determinado mineral ou elemento químico que é viável, do ponto de vista econômico e tecnológico, para extração. No processo industrial é preciso separar este material de interesse de todo o resto, que é descartado como rejeito.
Num cenário em que já não há reservas brasileiras de alto teor, essa quantidade de rejeitos só tende a crescer. Recuperar esses resíduos, portanto, possui um fim tanto ambiental quanto econômico, pois é possível dar outra destinação comercial ao que geralmente é descartado, diminuindo também a quantidade de resíduos para o meio," explicou Sandra Lúcia de Moraes, coordenadora do projeto.
O montante de rejeitos gerados nos processos de produção de substâncias minerais pode ser estimado a partir da diferença entre a produção bruta e a produção beneficiada. O que impressiona é que a quantidade de rejeitos, em alguns casos, é igual à da substância produzida.
Quantidade de rejeitos gerada no Brasil por tonelada de minério de 1996 a 2005 e projeção para o período entre 2010 e 2030. [Imagem: PNRS]
Para cada tonelada de minério de ferro processado, por exemplo, temos cerca de 0,4 tonelada de rejeitos. Uma projeção preliminar para o período 2010-2030 aponta que o beneficiamento de minério de ferro irá contribuir com cerca de 41% do total de rejeitos gerados pelas mineradoras no Brasil.
"As tendências da indústria da mineração apontam para um cenário de maior competitividade em decorrência do empobrecimento, nas últimas décadas, dos teores dos minérios lavrados e beneficiados. Assim, o aumento da recuperação de mineral útil é uma vantagem competitiva preponderante para o sucesso futuro dos empreendimentos mineiros", disse Sandra.
Inova Mineral
A Finep e o BNDES também estão juntando esforços para tentar viabilizar a recuperação dos rejeitos minerais.
As duas instituições estão articulando um plano de apoio tecnológico ao setor de mineração e metais, chamado Inova Mineral. O objetivo é fomentar e selecionar planos de negócios de base tecnológica com foco na produção e agregação de valor em minerais estratégicos e em processos mais eficientes e sustentáveis.
As tecnologias para aproveitamento de resíduos também serão contempladas, já que o Inova Mineral leva em conta o declínio dos teores de concentração nas jazidas de diversos minerais e as consequentes oportunidades de aproveitamento dos rejeitos e de redução do impacto ambiental. A previsão é que o primeiro edital seja lançado no segundo trimestre deste ano.
A tinta é incolor, não é tóxica, mas produz cores vívidas que não desbotam. [Imagem: Aleksandr V. Yakovlev et al. - 10.1021/acsnano.5b06074]
Cor física
Pesquisadores russos desenvolveram uma tecnologia que permite usar uma impressora jato de tinta comum para fazer impressões coloridas sem usar corantes.
A tinta é incolor, não é tóxica, mas produz cores vívidas que não desbotam.
O segredo está na chamada cor física.
Em vez de depender de corantes, a cor física é gerada pela forma como nanoestruturas superficiais refletem a luz. As asas de borboleta são o exemplo mais conhecido, mas a iridescência - a capacidade de alteração das cores dependendo do ângulo de reflexão da luz - está disseminada pela natureza.
Tinta coloidal
Tem havido muitas demonstrações práticas dessas cores por interferência da luz - como um papel superbranco inspirado em um besouro - mas a maioria exige técnicas de fixação de alta temperatura, o que é incompatível com a tecnologia jato de tinta e com os materiais mais comuns, como papel e plásticos.
Aleksandr Yakovlev, da Universidade Itmo, sintetizou uma tinta coloidal à base de dióxido de titânio que se mostrou muito promissora e versátil, dispensando a fixação de alta temperatura e podendo ser depositada sobre vários tipos de superfície.
Exemplos de objetos impressos - todos coloridos, mas sem usar tintas. [Imagem: Aleksandr V. Yakovlev et al. - 10.1021/acsnano.5b06074]
A cor produzida é controlada variando a espessura da camada de tinta depositada por uma impressora jato de tinta normal.
As cores verde e azul produzidas são vívidas e não desbotam. Mas a equipe ainda está trabalhando em um tom vermelho convincente.
Bibliografia:
Inkjet Color Printing by Interference Nanostructures Aleksandr V. Yakovlev, Valentin A. Milichko, Vladimir V. Vinogradov, Alexandr V. Vinogradov ACS Nano Vol.: Article ASAP DOI: 10.1021/acsnano.5b06074
Nos testes, a bactéria digeriu o plástico PET em seis semanas a uma temperatura de 30º C. [Imagem: Shosuke Yoshida et al. - 10.1126/science.aad6359]
Bactéria que digere PET
Pesquisadores japoneses descobriram uma bactéria, batizada de Ideonella sakaiensis, que é capaz de "comer" o plástico PET.
Embora se trate de um material facilmente reciclável, muito pouco do PET (polietileno tereftalato) produzido no mundo é de fato reaproveitado. Ele é largamente utilizado na fabricação de embalagens descartáveis, principalmente bebidas.
Os pesquisadores vêm adotando duas estratégias para lidar com o acúmulo de plásticos no meio ambiente.
Uma linha de pesquisa popular envolve a busca por plásticos biodegradáveis, que se decomponham ao longo do tempo. Mas esses materiais costumam ser mais caros e difíceis de produzir do que os plásticos comuns.
Shosuke Yoshida e seus colegas do Instituto de Tecnologia de Quioto adotaram a segunda rota: a partir de um plástico barato e popular - o PET - foram procurar na natureza um organismo vivo capaz de decompô-lo.
Produção de matérias-primas
"Ao fazer a triagem de comunidades microbiais naturais expostas ao PET no meio ambiente, isolamos uma nova bactéria. Essa cepa produz duas enzimas capazes de hidrolisar o PET," relata a equipe.
Essas enzimas, juntas, convertem o PET em ácido tereftálico e etileno glicol.
Em um comentário sobre a descoberta, publicado pela revista Science, o pesquisador alemão Uwe Bornscheuer afirma que a bactéria poderá se mostrar útil para retirar o plástico do ambiente.
"Se o ácido tereftálico puder ser isolado e reutilizado, isso poderia gerar enormes economias na produção de novos polímeros, sem a necessidade de matérias-primas baseadas em petróleo," disse Bornscheuer.
Bibliografia:
A bacterium that degrades and assimilates poly(ethylene terephthalate) Shosuke Yoshida, Kazumi Hiraga, Toshihiko Takehana, Ikuo Taniguchi, Hironao Yamaji, Yasuhito Maeda, Kiyotsuna Toyohara, Kenji Miyamoto, Yoshiharu Kimura, Kohei Oda Science Vol.: 351, Issue 6278, pp. 1196-1199 DOI: 10.1126/science.aad6359
O Brasil não fabrica máquinas capazes de processar o bambu. [Imagem: Juliana Cortez Barbosa]
Olhos para o bambu
Para muitos agricultores brasileiros, deparar-se com uma moita de bambu no seu terreno costuma ser má notícia. A planta da subfamília Bambusoideae é conhecida pela capacidade de se espalhar rapidamente, assim como por sua resistência ao roçado.
Mas é possível que, nos próximos anos, a má-fama dê lugar a uma imagem favorável. É que estudos sobre o uso comercial do bambu estão se multiplicando no mundo todo. É o caso das pesquisas desenvolvidas pela professora Juliana Cortez Barbosa, da Unesp (Universidade Estadual Paulista).
Juliana acaba de receber a patente para um método que aproveita o bambu para reforçar placas feitas de outras madeiras, o que permite seu uso para fazer pisos e móveis.
Painéis EGP com bambu
A pesquisa permitiu a produção de um compósito - um material feito a partir da combinação de diferentes elementos - que alia o bambu à madeira reflorestada de pinus.
O pinus é abundante e comumente usado na confecção de painéis do tipo EGP (Edge Glued Panel). Também conhecido como painel de colagem lateral ou painel de sarrafo, o EGP é feito de lâminas coladas lateralmente, e bastante utilizado em projetos arquitetônicos e na fabricação de móveis.
O pinus tem pouquíssima resistência mecânica, mas os testes mostraram o poder da sua combinação com o bambu.
"Os resultados mostraram que a resistência mecânica do EGP cresceu entre 100% e 200%," conta Juliana. Também houve uma grande melhoria na propriedade conhecida como rigidez superficial: dos cerca de 50 g/cm2 que são comumente encontrados no pinus, chegou-se a cerca de 90 g/cm2.
Esta casa totalmente feita de bambu foi construída por pesquisadores norte-americanos para demonstrar o potencial do material. [Imagem: USC]
Só para comparar, a densidade obtida pela dupla pinus-bambu é semelhante àquela encontrada em madeiras de lei como a tatajuba e a garapa, utilizadas em marcenarias, na construção naval e na fabricação de itens de construção civil como vigas, caibros e assoalhos.
O segredo para tamanha solidez é a proporção entre pinus e bambu. "Na verdade o compósito patenteado é quase todo de bambu", diz Juliana. "Só que uma parte dele está em lâminas, e outra é feita de material particulado."
Pisos de bambu
Hoje, já existem pisos de bambu disponíveis no mercado brasileiro. São tão valorizados por sua beleza e resistência que custam até R$ 250 por m2, e são importados.
O que não deixa de ser paradoxal, uma vez que no sudoeste da Amazônia existem 160 mil km2 de florestas conhecidas como tabocais, onde a ocorrência da planta é grande. Só no Acre, os tabocais recobrem 38% de todo o território.
Em países como a China e a Colômbia, erguem-se casas e até edifícios de vários andares usando o bambu na estrutura. Mas Brasil ainda carece até mesmo de maquinário especializado para lidar com o bambu.
"Não há oferta comercial de máquinas. As duas que usamos na universidade foram produzidas especialmente para nossos projetos," conta Juliana, acrescentando que o ideal seria também contar com plantios específicos, que forneçam bambu apenas para atividade econômica.
Além de mostrar eficiência técnica, a empresa terá que vencer o tabu contra os dirigíveis. [Imagem: Hybrid Air Vehicles/Divulgação]
A volta dos dirigíveis?
Nas próximas semanas, o Airlander 10, a maior aeronave do mundo, fará seu primeiro voo de teste.
Uma estranha mistura de dirigível, helicóptero e avião, o veículo decolará de Cardington, um vilarejo 70 km ao norte de Londres.
O Airlander 10 tem 92 metros de comprimento, 18 a mais que as maiores estrelas da aviação comercial, o Airbus 380 e o Boeing 747-8.
O "10" no nome da aeronave é uma referência à sua capacidade de carga - 10 toneladas de carga e até 48 passageiros. Já há planos para a construção futura de uma versão para 50 toneladas.
Aeronave verde e barata
Baseado originalmente em um projeto militar norte-americano, o Airlander 10 saiu do papel graças à Hybrid Air Vehicles, que adaptou os planos para desenvolver o que a empresa chama de uma nova geração de aeronaves silenciosas, energeticamente eficientes e que não afetam o meio ambiente.
Segundo a empresa, a aeronave é 70% mais "verde" que um avião de carga típico, mas a grande vantagem é a versatilidade: além de decolar verticalmente, o dirigível pode pousar da mesma maneira em uma série de superfícies, inclusive na água.
Isso poderia fazer dele um veículo bastante útil para transportar cargas para locais de difícil acesso, como zonas de desastres sem pistas de pouso. De acordo com o fabricante, o Airlander é capaz de suportar ventos de mais de 120 km/h quando está ancorado no solo.
E seus custos também são uma fração em comparação com a concorrência: cerca de US$ 11 milhões - a maior parte deste valor veio de financiamentos do governo britânico e da União Europeia, mas uma campanha de financiamento coletivo arrecadou mais de US$ 3,3 milhões.
A construção civil e o acesso a locais remotos são os principais mercados visados pela empresa. [Imagem: Hybrid Air Vehicles/Divulgação]
Velocidade e autonomia
A aeronave contra com quatro motores movidos a diesel e uma estrutura inflada com gás hélio, o que resulta em um peso de 20 toneladas, menos de 10% de um Airbus 380, por exemplo.
O Airlander promete também autonomia maior do que a concorrência. Pode voar continuamente por até cinco dias a uma velocidade de 148 km/h, alcançar 6.100 metros de altitude e pode ser controlado por controle remoto.
Uma futura versão para 50 toneladas poderá ser empregada em obras maiores. [Imagem: Hybrid Air Vehicles/Divulgação]
Tabu da indústria
O Airlander conta também com um detalhe que pode ser bem ou mal visto: ele foi construído no Hangar 1, em Cardington, as mesmas instalações onde foi produzido o primeiro dirigível do mundo, em 1918, recuperados pela Hybrid Air Vehicles, que quer fabricar lá pelo menos 10 unidades por ano.
Agora é saber se a empresa conseguirá convencer o mercado, desafiando o que especialistas em transporte aéreo classificam como um tabu da indústria: em 1937, o mais famoso dirigível da época, o Hindenburg, incendiou-se enquanto aterrissava em Nova Jersey, matando 35 pessoas. "O desastre matou a indústria", escreveu o historiador John Swinfield.
O Airlander, porém, é inflado com hélio, um gás não inflamável, ao contrário do hidrogênio, que era usado pelos dirigíveis como o Hindenburg.
O neurocomputador é formado por uma série de chips híbridos - analógico-digitais - chamados Spikey.[Imagem: Pfeil et al.]
Neurocomputador
Pesquisadores da Universidade de Heidelberg, na Alemanha, vão disponibilizar o acesso via internet ao seu neurocomputadorBrainScales.
Construído pela equipe do professor Karlheinz Meier para auxiliar na execução do Projeto Cérebro Humano, o BrainScalesfoi o primeiro a comprovar que os processadores neuromórficos podem superar os processadores digitais.
Neuroprocessadores, ou processadores neuromórficos, são aqueles que tentam imitar o funcionamento do cérebro humano.
"O sistema BrainScales vai além dos paradigmas de uma máquina de Turing e da arquitetura von Neumann, ambos projetados durante meados do século 20 pelos pioneiros da computação Alan Turing e John von Neumann. Ele nem executa uma sequência de instruções, nem é construído como um sistema de unidades fisicamente separadas de processamento e memória.
"Ele é mais uma imagem direta, feita sobre silício, das redes neuronais encontradas na natureza, imitando células, conexões e comunicações intercelulares por meio da mais moderna microeletrônica analógica e digital," explicou o professor Meier.
O protótipo mais recente do neurocomputador é composto por 20 chips chamados Spikey, com um total de 4 milhões de neurônios e 1 bilhão de sinapses.
Darwin, um processador neuromórfico com plasticidade cerebral
Compressão do tempo
Esta é a estrutura completa do BrainScales, que foi colocado online. [Imagem: Universidade de Heidelberg]
Segundo a equipe, processos de aprendizado e técnicas evolucionárias podem ser emuladas no neurocomputador com uma aceleração de 1.000 vezes em relação aos mecanismos naturais, "de forma que um dia biológico pode ser comprimido para 100 segundos na máquina".
O equipamento está sendo disponibilizado para uso pela rede de pesquisas do Projeto Cérebro Humano, mas outras instituições e até mesmo empresas foram convidadas a se juntar ao esforço e descobrir novos usos para os neuroprocessadores.
Além das pesquisas básicas em inteligência artificial e auto-organização de redes neurais, o professor Meier afirma que o equipamento será útil para equipes trabalhando com aprendizado profundo, uma técnica que empresas como Google e Facebook vêm utilizando para analisar grandes volumes de dados e qualquer grande simulação de eventos naturais.
Durante o evento no qual foi anunciada a conexão do BrainScales à internet, a equipe da Universidade de Manchester, no Reino Unido, responsável pelo desenvolvimento do "cérebro eletrônico SpiNNaker" anunciou que seu neuroprocessador também está entrando em operação, mas local, com uma capacidade de processamento comparável à do BrainScales.
A equipe já está trabalhando em um protótipo com os requisitos necessários para colocação do drone com asas de morcego no mercado. [Imagem: EPSRC]
Asas metamórficas
Asas de membranas, totalmente flexíveis e que funcionam como músculos artificiais, foram testadas com sucesso em voo, abrindo o caminho para uma nova geração de microveículos aéreos não-tripulados.
Com melhores propriedades aerodinâmicas, esses pequenos drones podem voar por distâncias maiores e se tornarem mais baratos, ampliando sua utilização.
Inspiradas nas asas de morcegos e sem qualquer parte mecânica, as asas mudam de formato em resposta às forças que encontram.
Essas asas morfológicas são feitas com polímeros eletroativos, um tipo de músculo artificial que torna a membrana capaz de endurecer e amolecer em resposta a uma tensão elétrica.
Alterando a tensão de entrada, a forma da membrana se altera, o que permite alterar as características aerodinâmicas das asas durante o voo.
Da simulação ao mercado
"Ninguém antes tentou simular o comportamento em voo de asas similares às de morcego, então tivemos que voltar aos fundamentos, desenvolver os modelos matemáticos e construir o software de simulação multifísica que precisávamos a partir do zero. Nós tivemos que ter certeza que ele poderia modelar não só as próprias asas, mas também os fluxos aerodinâmicos em torno delas e o efeito do campo elétrico," disse o professor Rafael Palacios, do Imperial College de Londres.
Coube ao seu colega Stefano Buoso, da Universidade de Southampton, fazer a parte prática, incorporando os resultados das simulações em um pequeno drone de teste com 50 centímetros de envergadura.
O microavião foi projetado para voar sobre a superfície do mar, onde poderia pousar com segurança se algo desse errado. Mas deu tudo certo, conforme as previsões do simulador.
"Esta é uma mudança de paradigma na abordagem do design de MAVs [Micro Air Vehicles]. Em vez da abordagem tradicional de reduzir o projeto das aeronaves já existentes, estamos constantemente mudando a forma da membrana sob diferentes condições de vento para otimizar seu desempenho aerodinâmico," disse Palacios.
A equipe já está trabalhando em um protótipo com os requisitos necessários para colocação do drone com asas de morcego no mercado.
Bibliografia:
Electro-aeromechanical modelling of actuated membrane wings Stefano Buoso, Rafael Palacios Journal of Fluids and Structures Vol.: 58, October 2015, Pages 188-202
Viscoelastic Effects in the Aeromechanics of Actuated Elastomeric Membrane Wings Stefano Buoso, Rafael Palacios Journal of Fluids and Structures Vol.: Accepted Paper DOI: 10.1016/j.jfluidstructs.2015.08.010
Protótipo do sensor, cujos resultados podem ser lidos diretamente por meio de seus eletrodos. [Imagem: Rebecca Lai/University of Nebraska-Lincoln]
Como encontrar ouro
Yao Wu e Rebecca Lai, da Universidade de Nebraska, nos EUA, estavam trabalhando no desenvolvimento de sensores para detectar contaminantes na água.
E não há lugar melhor para procurar traços de metais, pesados ou não, do que nas proximidades de uma mineração, sobretudo nos rios e cursos d'água em volta.
Foi aí que a dupla percebeu que seus sensores não seriam úteis apenas para detectar quantidades-traço dos metais - eles detectam qualquer quantidade de metal presente na água, incluindo quantidades economicamente relevantes ou indicativas da presença de grandes concentrações desses metais nas proximidades.
Assim, em vez de se concentrar no cádmio, chumbo, arsênico e outros metaloides, normalmente vistos apenas pelo seu aspecto negativo quando entram na água para consumo humano ou animal, os pesquisadores começaram a procurar por sinais de ouro, platina, prata e mercúrio.
Os resultados mostraram que procurar ouro com os sensores é muito melhor do que com uma pá e uma bateia.
O sensor de DNA detecta Au(III), um íon de ouro que se origina da dissolução do ouro metálico - os sensores de mercúrio e prata também detectam íons dissolvidos de cada metal.
"O Au(III) detectado tem que vir do ouro metálico. Assim, se o íon de ouro é encontrado em um curso d'água, um depósito de ouro está em algum lugar nas proximidades," explicou Lai.
O ouro reage com as moléculas de DNA existentes no sensor, aparecendo claramente na corrente elétrica que flui pelo dispositivo. [Imagem: Rebecca Lai/University of Nebraska-Lincoln]
Sensor de ouro
Os sensores são fabricados em fitas de papel, sendo baratos, portáteis e reutilizáveis. Assim, em vez de coletar amostras e enviá-las ao laboratório para análise, o geólogo, minerador ou garimpeiro do futuro poderão sair com uma coleção de fitas e medir vários pontos de interesse ao longo dos cursos d'água.
E aqueles mais preocupados com contaminação continuarão podendo igualmente monitorar sua água quando os metais forem indesejados.
Wu e Lai testaram várias estratégias para encontrar especificamente ouro, incluindo sensores baseado em fluorescência, nanomateriais e até mesmo um biossensor de células de E. coli transgênica.
Mas os melhores resultados vieram com um sensor que usa moléculas de DNA, uma vez que diferentes íons metálicos têm diferentes interações com bases do DNA. O ouro, por exemplo, interage com a adenina, a prata com a citosina, o mercúrio com a timina etc.
"A exploração geoquímica do ouro está se tornando cada vez mais importante para a indústria mineral. Existe a necessidade do desenvolvimento de métodos analíticos sensíveis, seletivos e baratos capazes de identificar e quantificar ouro em amostras biológicas e ambientais complexas," concluiu Lai, que já está em contato com empresas para tentar colocar os sensores no mercado.
Bibliografia:
Electrochemical Gold(III) Sensor with High Sensitivity and Tunable Dynamic Range Yao Wu, Rebecca Y. Lai Analytical Chemistry Vol.: 88 (4), pp 2227-2233 DOI: 10.1021/acs.analchem.5b03868
Image copyrightCONAEImage captionA base chinesa tem uma poderosa antena de 35 metros para pesquisa em 'espaço profundo'
Protagonizado pela China, o mais novo capítulo da corrida espacial internacional se desenrola em um dos pontos mais remotos da América do Sul: a Patagônia argentina.
Depois de um polêmico acordo com o país sul-americano, o gigante asiático está construindo sua terceira e "mais moderna estação interplanetária e a primeira fora de seu próprio território" em Paraje de Quintuco, na província de Neuquén, no coração da região.
A base é parte do Programa Nacional da China de Exploração da Lua e Marte.
A chamada "Estação Espacial Distante" deve começar a operar no final de 2016, de acordo com o cronograma oficial.
Mas a instalação da base, que inclui uma poderosa antena de 35 metros para pesquisas do "espaço profundo", está cercada de polêmica, mistério e suspeitas.
O principal questionamento está relacionado a seu possível uso militar e à existência de cláusulas secretas no contrato bilateral que permitiu sua construção.
As autoridades espaciais argentinas desmentiram à BBC Mundo que tais cláusulas existam. No entanto, o novo presidente do país, Mauricio Macri, havia prometido revelá-las.
Como é possível que não haja cláusulas secretas se o presidente prometeu revelá-las?
"Não sei quem informou ao presidente que existem anexos secretos, porque eles não existem. Isto é uma grande falácia", afirmou Félix Menicocci, secretário-geral da Comissão Nacional Aeroespacial (Conae) da Argentina, à BBC Mundo, o serviço em espanhol da BBC.
Mas a existência dos anexos secretos é considerada fato não apenas pelo presidente Macri como também por analistas e jornalistas que investigaram o assunto, além de dirigentes locais.
Segundo o jornalista do La Nación Martin Dinatale, o inquietante, nesse caso, é que "a base depende do Exército Popular chinês, diferentemente de uma estação espacial parecida construída por intermédio de acordos com a União Europeia na província de Mendoza, mais ao norte, cuja contraparte é uma entidade civil".
O analista político Rosendo Fraga, diretor da consultoria Nueva Mayoría, afirma que "para a China, o satélite é do Exército, não importa o uso que se dá a ele. E o uso militar desta informação, se existe, é incontrolável".
'Fins pacíficos'
Image copyrightCONAEImage captionAlguns analistas garantem que a base 'depende do Exército Popular Chinês' e que o uso militar da informação obtida pela base 'é incontrolável'
No entanto, a mera possibilidade de um uso militar já é rejeitada pelo funcionário da Conae.
Félix Menicocci mostrou à BBC Mundo uma Carta de Compromisso de 20 de fevereiro de 2014, pela qual a empresa estatal chinesa Lançamento de Segurança e Controle de Satélites (CLTC) afirma que os objetivos da estação espacial são "totalmente civis e ela não será operada por pessoal militar".
A polêmica é que estes "fins pacíficos" não estão especificados no acordo original das duas entidades espaciais, firmado no ano de 2012.
Neste acordo também se nega o uso militar das instalações, além de incluir um artigo de confidencialidade de equipes, atividades e programas.
"Por que Quintuco, no coração da Patagônia e não a Groenlândia? Há alguma razão para essa localização? Infelizmente a base continua cheia de perguntas", disse Horacio Quiroga, prefeito de Neuquén, uma das vozes críticas desde o início do projeto.
"Foi escolhido este lugar desértico de Neuquén porque era necessário um local plano em um território parecido a uma bacia, com relevo montanhoso ao redor, que sirva para bloquear qualquer interferência", disse Menicocci, justificando a localização da estação espacial em uma área de 200 hectares e com uma zona de exclusão de frequências de rádio de cerca de cem quilômetros, segundo estabelecem os acordos.
"Precisa ser um lugar com comunicações com rotas e fibra ótica, mas também isolado", acrescentou.
50 anos
Image copyrightGettyImage captionMuitos questionam a razão de a China ter escolhido a Patagônia argentina para instalar sua base
Outro ponto polêmico é que os convênios bilaterais estabelecem um comodato ou cessão dos terrenos e isenções impositivas durante 50 anos para as "instalações de rastreamento terrestre, comando e aquisição de dados", cujo custo inicial é de cerca de US$ 50 milhões (R$ 180 milhões).
Quiroga afirma que, a partir destes pontos do acordo, pode-se concluir que os chineses estarão ali por "pelo menos 50 anos".
"Dentro da base, no meu entendimento, não é a lei argentina que governa. De fato, é um lugar que é praticamente território chinês", disse.
Lua
O objetivo dos chineses é chegar à Lua.
A BBC Mundo perguntou ao funcionário aeroespacial argentino a razão de a China querer ir à Lua quando a maioria dos outros países parece fazer planos para Marte.
Menicocci explicou que os chineses foram os últimos a entrar na corrida espacial. Por isso, antes de tudo, precisam provar sua tecnologia e, em uma primeira fase, chegar à Lua.
Afirmam que estão interessados em obter na Lua o hélio 3, um combustível que serviria para continuar seus projetos para chegar até Marte. Mas não com viagens tripuladas, apenas missões robóticas, acrescentou Menicocci.
E, no que diz respeito à grande antena, Menicocci afirma que seu uso não é militar.
Image copyrightCONAEImage captionEspecialistas afirmam que a antena pode ter uso duplo
"Não serve para o uso militar, para seguir um míssil ou outro tipo de artefato militar. Além disso, temos equipamento para detectar transmissões não autorizadas", afirmou.
Neste ponto o jornalista Dinatale lembra que os "especialistas advertem que a antena pode ter um uso duplo, que visa a Lua ou o espaço, mas também interceptar satélites e eventualmente enviar informação vinculada com dados sensíveis de outros países".
E este fato gerou preocupações de adidos militares que levaram seus temores à chancelaria argentina.
Tensões
A questão da misteriosa base espacial chinesa na Patagônia é apenas um dos temas delicados que causam impacto na relação bilateral Argentina-China e tem o epicentro na Patagônia.
A esta pauta diplomática acaba se de juntar a questão do afundamento de um pesqueiro de bandeira chinesa, algo que levou Pequim a expressar "preocupação" mediante uma queixa formal.
"O comunicado implica uma escalada na tensão bilateral", afirmou o analista Rosendo Fraga.
Image copyrightPrefectura Nacional ArgentinaImage captionO afundamento de um pesqueiro de bandeira chinesa em águas argentinas agravou as tensões
A BBC Mundo entrou em contato com a chancelaria argentina que, por sua vez, está tentando abaixar o tom do assunto e, no momento, não têm uma resposta pública.
Fraga disse que a cautela do governo se enquadra na redefinição de sua relação com a China.
"A Argentina não decidiu que continua (com as obras) das represas com investimento milionário chinês em Santa Cruz ─ um acordo fechado pelo governo anterior ─ e, por sua vez, a China não renovou a conversão de divisas acordada para reforçar as reservas do Banco Central, como havia pedido a Argentina."
A promessa era que a base transformaria a Argentina em "parte do reduzido clube de países exploradores do Universo", mas o país terá apenas 10% do tempo de uso da antena.
E uma eventual revogação do contrato requer um aviso prévio de cinco anos.
Nos planos da China o tempo urge. No fim do ano, a China poderia lançar sua segunda missão à Lua, justamente quando a base argentina estiver totalmente operacional.
