Especialistas apresentam tecnologias que vão mudar o mundo em 2016

Por: Agencia Brasil

Dos carros sem motoristas à internet das coisas e dos órgãos em chip a bactérias que se transformam em fábricas: essas são algumas das tecnologias emergentes de 2016 que mudarão o mundo, melhorando a nossa vida cotidiana, transformando os processos produtivos nas indústrias e contribuindo para a melhoria do planeta.

As 10 novas tecnologias foram anunciadas por Especialistas do Fórum Econômico Mundial e publicadas pela publicação científica Scientific American. 

Confira quais são elas:

Internet das coisas a nível nano – Até 2020, 30 bilhões os microsensores localizados em carros, termostatos, fechaduras, coleiras de animais e vários outros objetos estarão conectados em rede e conseguirão transmitir informações entre si.

No entanto, a grande novidade da chamada internet das coisas será com a criação e a produção em larga escala de nanosensores, que poderão circular no corpo humano ou até estar dentro de materiais de construções. Conectados entre si, esses sensores nanométricos poderão revolucionar vários setores, da medicina à arquitetura, da agricultura à produção de remédios.

Novas baterias - Um dos maiores obstáculos na difusão de energias renováveis – como a solar e a eólica – é a imprevisibilidade entre sua oferta e sua demanda, ou seja, muitas vezes o tempo está propício para uma grande produção de energia que passa a ser mais do que a necessária naquele momento para aquela região e que se perde ao tentar ser armazenada. O contrário também ocorre, quando o tempo ruim não ajuda na produção suficiente para determinado momento.

Para ajudar nesse armazenamento, tecnologias para a criação de baterias mais potentes e menos nocivas ao meio-ambiente à base de zinco, sódio e alumínio estão progredindo recentemente. Já pode-se criar, por exemplo, baterias adaptadas a pequenas redes elétricas que conseguem oferecer energia até para comunidades que antes estavam desconectadas.

A tecnologia do Blockchain - Outra tecnologia abordada como sendo 'do futuro' é o Blockchain, um registro ou livro-razão online disponível a todos os participantes desse sistema virtual que reúne uma rede de transações e de pagamentos realizados com a moeda eletrônica Bitcoin.

Cada vez mais um número maior de pessoas e de grandes companhias, como Google, Microsoft e IBM, estão desenvolvendo iniciativas de Blockchains e percebendo o poder e o impacto positivo que essa tecnologia poderá ter para mudar o mercado e suas gestões, além de melhorar a privacidade e os problemas relacionados à segurança nas compras online. Esses projetos podem também ser úteis e decisivos para simplificar e facilitar ações como a venda de propriedades e a realização de contratos.

Materiais em 2D - Uma nova classe de materiais que contam com apenas uma camada de átomos está sendo considerada uma das principais tecnologias desse tempo. Um exemplo de material em 2D, como são chamados, é o grafeno, feito a partir do carbono e que é mais forte que aço, mais resistente que diamante, super flexível, super leve, transparente e um veloz condutor elétrico.

Além dele, outros materiais como o siliceno (do silicone) e o fosforeno (do fósforo), tem aplicações em vários setores e poderão ser, no futuro próximo, mais fáceis e rápidos de serem produzidos.

Carros sem motoristas - A difusão de carros que não precisam de motoristas para se deslocar vai aumentar gradualmente junto com a tecnologia que garantirá a segurança desses veículos e com a introdução de normas e leis que regularão a circulação desses carros nas estradas. Eles também poderão ser extremamente úteis em populações mais velhas que não querem ou não podem mais dirigir e na prevenção de acidentes.

Órgãos em chips - Essa tecnologia, que se faz cada vez mais necessária, cria miniatura de órgãos humanos em microchips para que os tecidos possam ser analisados e usados para acelerar os estudos contra doenças e para o desenvolvimento de novos remédios sem o uso de testes em animais.

Essa tecnologia é um grande passo para a medicina já que é difícil encontrar órgãos reais que possam ser usados para experimentos com fins de estudos. Até o momento vários grupos já criaram alguns protótipos de rins, corações, pulmões e córneas.

Células solares em perovskita - Atualmente, para se obter energia solar usa-se células de silicone, encontradas geralmente ocupando grande parte dos telhados de casas e fábricas. Essas células apresentam alguns problemas, como o tamanho e o peso que devem ter para funcionarem bem (ambos grandes), a dificuldade para serem produzidas, a quantidade de gases que são emitidos na sua produção e a transformação de apenas 25% da luz do sol que ilumina as placas em energia.

Para isso, cientistas estão desenvolvendo células a partir do mineral perovskita que, segundo especialistas, poderão ser menores, mais leves, mais rentáveis e menos poluentes que as de silicone em um futuro não tão distante.Inteligência artificial para criação de assistentes pessoais digitais - O avanço nas tecnologias relacionadas à inteligência artificial está fazendo com que programas onlines sejam cada vez mais capazes de assumir um papel de assistente pessoal. Nos próximos anos esses programas devem fazer muito mais do que apenas procurar um restaurante, mostrar um caminho para determinado destino ou agendar uma reunião, como os assistentes Siri, da Apple, ou Cortana, da Microsoft, fazem.

No futuro, eles estarão conectados não apenas aos dados do celular e da conta de email mas também à casa e ao carro do usuário.

Optogenética - O funcionamento das células de um cérebro é algo ainda misterioso para os cientistas. No entanto, em 2005 começou a ser descoberta uma tecnologia que pode ajudar no entendimento desse órgão, além de ajudar a prevenir ou a curar patologias intimamente ligadas a essa parte do organismo, como dor crônica, depressão, transtornos mentais, mal de Parkinson e até problemas de visão.

A técnica é chamada de optogenética, que basicamente oferece a possibilidade de ativar ou desativar neurônios específicos com uma precisão de milissegundos através de diferentes feixes de luz coloridos. A tecnologia consiste em implantar proteínas de pigmentos nas células cerebrais que, com o recebimento de uma determinada cor de luz irá responder de uma maneira específica e programada.

A grande novidade é a criação de microchips um pouco maiores apenas que um neurônio que podem ser injetados nas células do cérebro levando com eles os pigmentos requeridos.

Microrganismos como fábricas - Os avanços nos campos de bioengenharia, como os de biologia sintética, biologia de sistemas e engenharia evolutiva, estão permitindo com que bactérias e outros microrganismos se transformem em fábricas de químicos que poderão no futuro substituir os petroquímicos, como petróleo, carvão e outros combustíveis fósseis.

Com microrganismos vivos sintetizando químicos, setores como o de biocombustíveis e o de remédios podem evoluir e impactar menos o meio-ambiente, sendo menos poluentes e nocivos.

Criado primeiro compilador para computadores analógicos

Com informações do MIT 

O processador analógico resolve naturalmente as equações diferenciais que os biólogos usam para descrever a dinâmica dos seres vivos. [Imagem: Jose-Luis Olivares/MIT]

Compilador analógico

Os processadores analógicos podem ter vantagens em várias áreas em relação aos processadores digitais, como imitar o cérebro, por exemplo.

O grande problema é programá-los.

Um problema que agora começa a se tornar menor, graças a um compilador para computadores analógicos, um programa que traduz instruções de alto nível, escritas em uma linguagem compreensível para os seres humanos - as bem conhecidas linguagens de programação - para as especificações de baixo nível dos componentes do circuito analógico - a também bem conhecida linguagem de máquina.

Transístor analógico

Um transístor, um componente concebido em termos digitais, tem dois estados: ligado e desligado, que podem representar os 0s e 1s da aritmética binária.

Em termos analógicos, contudo, um transistor tem um número infinito de tensões, o que poderia, em princípio, representar uma gama infinita de valores matemáticos. A computação digital, com todas as suas vantagens, traça uma linha "no meio" desses valores, estabelecendo um limite para o que significa ligado e desligado, e deixa de lado toda a potencialidade informacional das demais tensões.

Inúmeros experimentos já comprovaram que os computadores analógicos são muito mais eficientes na simulação de sistemas biológicos do que os computadores digitais, já que tudo na natureza é tipicamente analógico. Mas esses protótipos precisam ser programados manualmente, um processo complexo que seria proibitivamente demorado para aplicações em grande escala - seria um pouco mais complexo do que fazer todos os programas dos computadores digitais em linguagem Assembly.

Desta forma, o novo compilador abre o caminho para aplicações analógicas como a simulação de alta eficiência e de alta precisão de órgãos biológicos inteiros - eventualmente até mesmo de organismos inteiros.

• Eletrônica analógica imita reações em células vivas

O grande interesse nos processadores analógicos está na simulação do funcionamento de organismos vivos - que são tipicamente analógicos. [Imagem: Christine Daniloff]

Equações diferenciais

O compilador analógico recebe como entrada equações diferenciais que os biólogos usam para descrever a dinâmica celular, e as traduz em tensões e correntes que fluem através de um processador analógico.

Em princípio o compilador é genérico, funcionando com qualquer chip analógico programável que disponha de uma especificação técnica detalhada, mas os experimentos iniciais foram feitos em um chip analógico desenvolvido pela própria equipe há alguns anos e que vem sendo aprimorado desde então.

O compilador foi testado em cinco conjuntos de equações diferenciais frequentemente utilizados em pesquisa biológica. No conjunto de teste mais simples, com apenas quatro equações, o compilador levou menos de um minuto para gerar uma implementação analógica; no mais complicado, com 75 equações diferenciais, ele levou perto de uma hora. Mas projetar uma aplicação similar à mão levaria de semanas a meses.

Como funciona um processador analógico

De acordo com as leis da física, as tensões e correntes em um circuito analógico precisam se equilibrar. Se essas tensões e correntes codificam variáveis em um conjunto de equações diferenciais, então variar uma irá automaticamente variar as outras. Se as equações descrevem alterações de uma concentração química ao longo do tempo, por exemplo, então fazer variar as entradas ao longo do tempo resultará em uma solução completa para o conjunto completo de equações.

Um circuito digital, por outro lado, precisa fatiar o tempo em milhares ou mesmo milhões de pequenos intervalos e resolver o conjunto completo de equações para cada um deles. E cada transístor no circuito pode representar apenas um de dois valores, em vez de uma faixa contínua de valores.

"Com poucos transistores, circuitos analógicos citomórficos podem resolver equações diferenciais complexas - incluindo os efeitos do ruído - que exigiriam milhões de transistores digitais e milhões de ciclos de relógio digitais," disse o professor Rahul Sarpeshkar, que construiu o compilador analógico juntamente com Sara Achour e Martin Rinard, todos do MIT, nos EUA.

É curioso que o compilador para processadores analógicos, que são capazes de imitar a biologia - que é tipicamente analógica - foi anunciado poucos dias depois do simulador quântico, que é capaz de simular o mundo subatômico e suas partículas porque funciona com base na mecânica quântica, que rege o comportamento dessas partículas - os computadores digitais não são talhados para nenhum dos dois casos.

Bibliografia:

Configuration Synthesis for Programmable Analog Devices with Arco
Sara Achour, Rahul Sarpeshkar, Martin C. Rinard
DOI: 10.1145/2908080.2908116
https://people.csail.mit.edu/sachour/res/pldi16_arco.pdf

Inteligência artificial derrota pilotos humanos em combate simulado

Com informações da BBC 

O sistema utiliza uma técnica conhecida como lógica nebulosa genética. [Imagem: Nicholas Ernest et al. - 10.4172/2167-0374.1000144]

Briga automatizada

Um sistema de inteligência artificial para pilotagem de caças derrotou dois pilotos humanos em uma simulação de combate.

O piloto robótico, batizado de Alpha, usou quatro jatos virtuais para defender uma área litorânea dos dois caças e não sofreu perdas.

Desenvolvido por uma equipe de pesquisadores da Universidade de Cincinnati, nos Estados Unidos, o sistema também venceu um instrutor de pilotos da Força Aérea Norte-Americana reconhecido por sua experiência.

Na simulação, os dois jatos que atacavam o litoral - chamada de equipe azul - tinham um sistema de armas mais poderoso que os jatos usados pelo Alpha, chamados de equipe vermelha.

Apesar da desvantagem, o sistema criado por inteligência artificial conseguiu se livrar dos inimigos depois de realizar uma série de manobras evasivas.

Lógica nebulosa

O sistema usa uma forma de inteligência artificial baseada no conceito de lógica nebulosa - também conhecida como difusa, ou fuzzy, com o programa analisando uma série ampla de opções antes de tomar a decisão.

Devido ao fato de um caça virtual produzir uma quantidade grande de dados para serem interpretados, nem sempre fica óbvio quais as manobras são mais vantajosas ou mesmo em que momento uma arma deve ser disparada. Sistemas que usam a lógica nebulosa podem pesar a importância desses dados individuais antes de tomar uma decisão mais ampla.

Bibliografia:

Genetic Fuzzy based Artificial Intelligence for Unmanned Combat Aerial Vehicle Control in Simulated Air Combat Missions
Nicholas Ernest, David Carroll, Corey Schumacher, Matthew Clark, Kelly Cohen, Gene Lee
Journal of Defense Management
DOI: 10.4172/2167-0374.1000144

Pétalas de rosa aumentam eficiência de células solares

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Biomimética: A epiderme de uma pétala de rosa foi replicada na forma de uma camada transparente que é integrada a uma célula solar.[Imagem: Guillaume Gomard/KIT]

Fotossíntese artificial

Pesquisadores alemães replicaram a estrutura das células epidérmicas das pétalas de rosa, que possuem propriedades antirreflexo excepcionais, e as integraram em uma célula solar orgânica.

Com uma superfície semelhante à das rosas, as células solares melhoraram sua capacidade de captar a luz e, em decorrência, de gerar mais energia. A modificação resultou em um ganho de eficiência de pelo menos 12% - os níveis foram maiores dependendo da posição do Sol.

A equipe começou avaliando as propriedades ópticas e, acima de tudo, o efeito antirreflexo das células epidérmicas de várias espécies de plantas. Estas propriedades se mostraram particularmente fortes nas pétalas de rosa, sendo responsáveis pelas cores mais fortes, o que aumenta suas chances de polinização.

A busca nas plantas se justifica porque as células fotovoltaicas têm um mecanismo de funcionamento que lembra a fotossíntese das plantas, no sentido de que a energia da luz é absorvida e transformada em uma forma diferente de energia. Nesse processo, é importante aproveitar a maior porção possível do espectro de luz do Sol e captar a luz de vários ângulos de incidência, já que o ângulo muda com a posição do Sol. E as plantas levaram milhões de anos de evolução aprimorando essa capacidade.

• Folhas artificiais usam clorofila para gerar eletricidade

Folha de rosa artificial

Quando vista sob o microscópio eletrônico, a epiderme das pétalas de rosa se mostra como uma série de microestruturas muitas densas, dispostas sem um padrão aparente, com nervuras adicionais formadas por nanoestruturas também posicionadas aleatoriamente.

A fim de replicar exatamente essa estrutura sobre uma área maior, Ruben Hünig e seus colegas do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe transferiram-na para um molde de polidimetilsiloxano - um polímero à base de silício - e depois prensaram a estrutura negativa resultante sobre uma cola fotossensível, que foi finalmente deixada para curar sob luz ultravioleta.

"Este método fácil e de baixo custo cria microestruturas com uma profundidade e densidade que dificilmente poderiam ser obtidas com técnicas artificiais," disse o professor Guillaume Gomard, coordenador do trabalho.

Depois de curada, a estrutura rugosa em nanoescala, mas fina e transparente quando vista a olho nu, foi colada sobre células solares orgânicas.

O resultado foi um ganho de eficiência na conversão de energia de 12% para a luz incidente verticalmente, mas ainda maior sob ângulos de incidência muito elevados, o que aumenta bastante o rendimento geral da célula solar ao permitir capturar a luz do Sol quando ele está baixo no horizonte.

Desvendado mistério dos sons da Aurora Boreal

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Esta é a primeira explicação para todos os três mistérios relacionados aos sons das auroras polares. [Imagem: Unto K. Laine]

Sons das auroras polares

Em 2012, um grupo liderado pelo professor Unto Laine, da Universidade Aalto, na Finlândia, demonstrou que um daqueles "mitos históricos" - os relatos de que a aurora boreal emitia sons - era um fato.

E, mais do que isso, a equipe demonstrou que, embora as Luzes do Norte ocorram a altitudes entre 80 e 150 km, a fonte dos sons associados a elas parecia estar localizada bem perto do chão, a uma altitude de aproximadamente 70 metros.

Agora a equipe encontrou uma explicação para o mecanismo que cria o som e confirmou sua origem de baixa altitude. Para isso, eles combinaram medições acústicas locais com os perfis de temperatura atmosférica medidos pelo Instituto Meteorológico da Finlândia.

Camada de inversão

Em um fenômeno que a equipe chamou de "hipótese da camada de inversão", os estalidos e crepitares associados com a Aurora Boreal surgem quando a tempestade geomagnética que produz as luzes na alta atmosfera ativa as cargas elétricas que se acumularam na camada de inversão da atmosfera, fazendo-as descarregar como se fossem minúsculos raios.

"As temperaturas geralmente caem quanto maior a altitude. No entanto, quando as temperaturas estão bem abaixo de zero e, em geral em condições climáticas claras e calmas durante a tarde e a noite, o frio fica perto da superfície e o ar mais quente fica em cima.

"Esse ar quente não se mistura, ele sobe em direção a uma camada mais fria levando cargas negativas do solo. A camada de inversão forma uma espécie de tampa, dificultando os movimentos verticais das cargas. O ar mais frio acima dela é positivamente carregado.

"Finalmente, uma tempestade geomagnética faz com que as cargas acumuladas descarreguem na forma de faíscas que criam pulsos magnéticos e sonoros mensuráveis," explica o professor Laine.

Mistérios das auroras boreais

De acordo com o pesquisador, a hipótese da camada de inversão também dá uma explicação crível de por quê os sons das auroras boreais só são ouvidos em condições meteorológicas calmas.

Ele enfatiza que a hipótese não exclui outros mecanismos, mas esta é a primeira explicação para todos os três mistérios relacionados aos sons das auroras polares.

"Além do mecanismo que gera o som, isso nos ajuda a entender como podemos ouvir o som quando a fonte de luz da aurora está a uma distância de 80 a 100 km. A hipótese da camada de inversão também oferece respostas para como é possível que os eventos sonoros ocorram quase simultaneamente com as observações visuais: partindo de uma altitude de 75 metros, o som atinge o ouvido humano em apenas 0,2 segundo," conclui ele.

Experimento filma trajetória e interação de átomos individuais

Com informações da Agência Fapesp 

No interior de uma câmara de ultra-alto-vácuo, os átomos são aprisionados por uma armadilha magneto-óptica e fortemente excitados por um pulso de laser. Ao receber um pulso elétrico pela ponta de uma agulha (TIP) são arremessados de encontro a um detector (MCP), resultando em uma série de imagens. [Imagem: N. Thaicharoen et al. - 10.1103/PhysRevLett.116.213002]

Interação dipolar

Um experimento inédito filmou a trajetória de átomos individuais e revelou a interação de um átomo conforme ele se aproximava de outro.

O estudo foi realizado pelo brasileiro Luís Felipe Gonçalves, sua colega tailandesa Nithiwadee Thaicharoen e o supervisor dos dois, Georg Raithel, na Universidade de Michigan, nos Estados Unidos.

De forma análoga ao que acontece quando se espalha limalha de ferro sobre uma folha de papel e se coloca por baixo da folha uma barra imantada, possibilitando a visualização das linhas de força do campo magnético, este experimento, com procedimentos muito mais sofisticados, permitiu visualizar o ordenamento espacial dos átomos em reação a um campo elétrico.

Um resultado notável do estudo foi a obtenção experimental do valor numérico do parâmetro da interação dipolar entre dois átomos, que descreve o quanto a energia de um átomo varia em função da distância em relação a outro átomo próximo.

Para o material usado no experimento, o rubídio (Rb), o valor teórico no estado excitado escolhido é de 3,72 x 10^-42joules vezes metros cúbicos (J.m³) - o experimento permitiu chegar ao valor de 3,3 (± 1,8) x 10^-42 J.m³.

"Foi uma medida direta do parâmetro. E também a primeira visualização, por meio de imagem, desta interação entre dois átomos. Observamos, experimentalmente, que essa interação é de fato anisotrópica, isto é, depende da posição relativa dos átomos," disse Luís Felipe.

Átomo de Rydberg

O experimento foi realizado com átomos de rubídio no interior de uma câmara de ultra-alto vácuo. Aprisionados por uma armadilha magneto-óptica, constituída por três feixes de laser ortogonais e um campo magnético externo, dezenas de milhões de átomos, em seu estado fundamental, foram aprisionados em uma região esférica, com aproximadamente um centímetro de diâmetro, na intersecção das três linhas de luz.

Desse conjunto de dezenas de milhões de átomos, um pequeno número foi excitado por um pulso de laser, que os levou do estado fundamental ao chamado estado de Rydberg, no qual, devido ao aporte de energia externa, os elétrons são deslocados para as camadas mais externas do átomo, mas ainda não se desprendem dele - portanto, sem ionização.

"Nos estados excitados, esses átomos se tornam muito interagentes. E, neste estado especifico, chamado de '50S', a interação é isotrópica e repulsiva. Uma explicação bastante simplificada é dizer que isso acontece porque os elétrons mais externos se distribuem com igual probabilidade em todas as direções. Devido à repulsão eletromagnética das cargas negativas dos elétrons, os átomos se repelem, mas o fazem de forma isotrópica, isto é, independentemente da direção espacial. Para levar o experimento adiante, o próximo passo foi aplicar um campo elétrico sobre o conjunto", afirmou o pesquisador.

O campo elétrico externo polarizou cada átomo excitado, fazendo com que os elétrons mais externos se concentrassem, com maior probabilidade, em uma certa região da camada externa. Assim, embora em seu conjunto o átomo seja eletricamente neutro, uma vez que as cargas positivas do núcleo contrabalançam as cargas negativas dos elétrons, ele passa a se comportar em seu interior como um dipolo elétrico. Algo parecido como um pequeno ímã, com um polo positivo, formado pelo núcleo, e um polo negativo, formado pela região de concentração da nuvem eletrônica.

"Tomamos o cuidado de aumentar a intensidade do campo elétrico muito gradativamente, de modo a produzir uma transformação adiabática, isto é, sem mudança de estado atômico," acrescentou Luís Felipe.

Esquema do efeito (esquerda) e imagens reais de duas de suas fases. [Imagem: N. Thaicharoen et al. - 10.1103/PhysRevLett.116.213002]

Filmando átomos

Uma vez polarizados, os átomos passaram a interagir de forma anisotrópica, atraindo-se ou repelindo-se de acordo com sua posição relativa - mais precisamente, de acordo com o ângulo formado pela direção do campo elétrico externo e o eixo internuclear. "Quando o eixo de polarização dos átomos, que tem a mesma direção e sentido do campo elétrico, se alinha ao eixo internuclear, eles passam a se atrair uns com os outros. E se repelem quando o campo é aplicado na direção ortogonal," descreveu o pesquisador.

Propelidos pela atração ou repulsão elétricas, os átomos puderam evoluir ao longo do tempo no interior da armadilha. Até o instante em que um pulso elétrico muito forte, projetado pela ponta de uma agulha, localizada cerca de 400 micrômetros abaixo da amostra, ionizou os átomos, arrancando os elétrons mais externos e arremessando os íons ao encontro de um detector. "Esse detector possui uma tela de fósforo que apresenta fluorescência a cada vez que é percutida. Assim uma série de imagens, mostrando a posição de cada átomo, foi gerada", explicou Luís Felipe.

Ao ser lançado, o feixe de íons se espalha, de modo que a distância entre dois átomos aumenta. Na armadilha, ela é da ordem de poucos micrômetros. Ao incidir no detector, já é da ordem de milímetros. Essa divergência é controlada e pode ser medida. "Medindo as distâncias de todos os íons, dois a dois, obtivemos, para cada disparo, um conjunto de valores para as coordenadas x e y. E convertemos cada par de valores em um ponto de uma matriz bidimensional de correlação. Cada quadro da matriz corresponde a cerca de 5 mil imagens registradas pelo detector. Quadros sucessivos, gerados a intervalos de tempo de 2 microssegundos, permitiram observar a evolução das interações ao longo do tempo", detalhou Luís Felipe.

Foi a primeira vez que se obteve uma imagem em nível atômico deste efeito. E a medição da evolução das distâncias possibilitou calcular numericamente o valor do parâmetro de interação, confirmando o valor teórico.

Bibliografia:

Atom-Pair Kinetics with Strong Electric-Dipole Interactions
Nithiwadee Thaicharoen, Luís Felipe Gonçalves, Georg Raithel
Physical Review Letters
Vol.: 116, 213002
DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.213002

A Suécia reduziu a jornada de trabalho para 6 horas diárias; veja o que aconteceu 1 ano depois

O bem estar da população é assunto sério na Suécia. Esforçando-se para se manter na vanguarda no que diz respeito aos direitos trabalhistas, a Suécia começou, em 2015, a testar reduzir a jornada de trabalho, de 8 para 6 horas diárias, sem redução de salário. E os resultados começaram a aparecer.

Passado um ano, as autoridades garantem que o saldo é totalmente positivo: redução de faltas, maior produtividade e melhora até mesmo na saúde dos empregados. “Tivemos 40 anos de uma semana de trabalho de 40 horas. Hoje temos uma sociedade com índices mais altos de faltas por motivos de saúde e de aposentadoria antecipada”, afirma Daniel Bernmar, líder do Partido da Esquerda na Câmara Municipal de Gotemburgo, responsável pelo experimento. Daniel espera em breve instituir oficialmente a nova carga.

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Algumas empresas tiveram de contratar novos funcionários, mas a maioria garantiu que o aumento da produtividade compensou o horário menor.

“Pensamos que a redução da semana de trabalho nos obrigaria a contratar mais funcionários, mas isso não aconteceu, porque todo mundo está trabalhando de modo mais eficiente”, disse Maria Brath, fundadora de uma startup em Estocolmo, que há três anos dobra sua receita e lucro anualmente – e o mesmo se deu com a jornada reduzida.

Empregados da Toyota em Gotemburgo garantem estar mais felizes, assim como seus patrões, pois o rendimento da empresa subiu em um ano. A jornada reduzida não é novidade no Suécia – somente um por cento da população trabalha mais de 50 horas por semana. Segundo as autoridades, não só a jornada menor como a flexibilização dos horários são o futuro do trabalho – ao menos na Suécia, um raro país onde o futuro parece sempre estar de fato logo ali.

Carro elétrico de estudantes bate recorde mundial de aceleração

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Em menos de 30 metros o recorde de aceleração foi detonado, deixando qualquer carro superesportivo de série na poeira. [Imagem: ETH Zurich/Alessandro Della Bella]

Recorde de aceleração

Um carro de corrida elétrico construído por estudantes de engenharia quebrou novamente o recorde mundial de aceleração.

O veículo acelerou de 0 a 100 km/h em 1,513 segundo.

Para alcançar os 100 k/h ele precisou percorrer menos de 30 m da pista na base aérea Dubendorf, perto de Zurique, na Suíça.

Nenhum carro de produção em larga escala - nem mesmo com o mais potente motor a combustão - consegue chegar a uma aceleração comparável.

O carro elétrico da Fórmula Estudante - chamado Grimsel - foi desenvolvido e construído em menos de um ano por uma equipe de 30 estudantes da Escola Politécnica de Zurique (ETH) e da Universidade de Lucerna.

O recorde anterior era de 1,779 segundo, batido no ano passado por uma equipe da Universidade de Stuttgart, na Alemanha. Uma versão anterior do Grimsel já havia sido recordista, com 1,785 segundo.

Formula Student

Graças à utilização de fibra de carbono, o Grimsel pesa apenas 168 kg. Ele possui tração nas quatro rodas, com um motor elétrico no cubo de cada roda, capazes de gerar 200 cv e 1.700 Nm de torque.

Além da motorização, foi essencial um sistema de controle de tração, que regula o desempenho de cada roda individualmente, permitindo otimizar ainda mais a aceleração do carro.

Com mais de 500 equipes competindo, a Fórmula Estudante é a maior competição mundial para estudantes de engenharia e acontece todos os anos em corridas ao redor do mundo. A versão 2016 ocorrerá de 14 a 17 de Julho na pista de Silverstone, na Inglaterra.

Máquina de café expresso faz química complexa a baixo custo

 Redação do Site Inovação Tecnológica 

Uma das máquinas de café expresso mais simples disponíveis tornou-se um instrumento de análise química comparável aos mais caros aparelhos disponíveis. [Imagem: Sergio Armenta et al. - 10.1021/acs.analchem.6b01400]

Máquina de café no laboratório

Para felicidade dos químicos, Sergio Armenta, da Universidade de Valência, na Espanha, demonstrou que as máquinas de café expresso devem se tornar instrumentos obrigatórios nos laboratórios científicos.

Mas não é exatamente o que se poderia esperar: em vez de suprir o gosto por cafeína dos químicos, a máquina de café expresso deverá se tornar um instrumento de pesquisa.

Armenta descobriu que essas máquinas permitem realizar experimentos químicos complexos de forma muito mais rápida e a um custo desprezível em relação aos instrumentos tradicionalmente utilizados.

Um desses experimentos envolve avaliar a presença de compostos químicos danosos para o ambiente, conhecidos como hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs), uma classe de compostos orgânicos cancerígenos produzidos pela combustão incompleta de materiais em incêndios florestais, fábricas e incineradores de resíduos, entre outros.

Análise expressa

Para determinar os níveis de HAPs em solos e sedimentos, é necessário extrair os compostos de uma amostra, algo que pode levar até 16 horas e requer grandes quantidades de solventes igualmente nada amigáveis ao meio ambiente. Técnicas mais recentes usam menos solventes, mas exigem altas temperaturas e equipamentos de laboratório mais caros.

Armenta trocou o pó de café pela amostra, colocando-a na máquina de café expresso acrescida de uma pequena quantidade de solvente orgânico. O vapor de água passa pelo solo da amostra e extrai os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos em uma única "coada".

Do começo ao fim, o processo leva apenas 11 segundos. Os resultados obtidos com a máquina de café expresso foram comparáveis àqueles obtidos com as técnicas certificadas, com a vantagem de que o novo processo foi significativamente mais barato e mais rápido.

A equipe está trabalhando agora para ver se as máquinas de café podem também extrair e analisar pesticidas, produtos farmacêuticos e detergentes em amostras ambientais e de alimentos.

Bibliografia:

Hard Cap Espresso Machines in Analytical Chemistry: What Else?
Sergio Armenta, Miguel de la Guardia, Francesc A. Esteve-Turrillas
Analytical Chemistry
Vol.: Article ASAP
DOI: 10.1021/acs.analchem.6b01400

Luz ambiente enxerga tudo o que você faz

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Usando apenas 20 sensores, o software consegue identificar movimentos sutis, como o levantar de uma mão. [Imagem: Xia Zhou Lab/Dartmouth]

Iluminação dedo-duro

Os sensores de presença e movimento e câmeras já estão por toda parte - mas agora a tecnologia de rastreamento indoor deu um passo significativo.

A equipe da professora Xia Zhou, da Universidade Darmouth, nos Estados Unidos, desenvolveu uma tecnologia que permite rastrear com precisão não apenas a presença, mas também os movimentos de uma pessoa em um ambiente.

Em vez de equipamentos especializados, como o Kinect, ou as tradicionais câmeras, a equipe usa a própria luz do ambiente, o que permite monitorar as pessoas "de forma discreta" - sem que elas percebam - em tempo real.

• A tecnologia para fugir da tecnologia

Segundo a equipe, entre as principais aplicações da tecnologia estão a realidade virtual, dispensando o uso de controladores, e o monitoramento de pessoas idosas ou pacientes desacompanhados.

A luz que tudo vê

Além das luzes de lâmpadas de LED no teto, a equipe usou apenas 20 fotossensores embutidos no piso, o que se mostrou suficiente para reconstruir no computador o esqueleto básico do usuário conforme ele se movimenta no ambiente.

Movimentos como levantar e abaixar os braços, andar, sentar e virar são claramente detectados. O software desenvolvido pela equipe, juntamente com a disposição dos sensores, tornou possível eliminar todas as tradicionais fontes de interferência em experimentos desse tipo, como a presença dos móveis.

"Nós estamos transformando a luz em um meio de sensoriamento onipresente que rastreia o que nós fazemos e sente como nos comportamos," disse Zhou.

"Imagine um futuro no qual a luz sabe e responde ao que fazemos. Poderemos interagir de forma natural com objetos inteligentes ao redor, como drones e eletrodomésticos inteligentes e nos divertir com jogos, usando puramente a luz ao nosso redor. Isto também pode permitir um novo paradigma no monitoramento passivo da saúde e do comportamento para promover estilos de vida saudáveis ou identificar os primeiros sintomas de certas doenças. As possibilidades são ilimitadas," entusiasma-se a pesquisadora.

Onde caem mais raios na Terra?

Com informações da USP 

A incidência de raios está relacionada com as características dos respectivos locais, como a topografia ou vegetação. [Imagem: Rachel I. Albrecht et al. - 10.1175/BAMS-D-14-00193.1]

Censo de raios

Embora seja um questionamento comum aos estatísticos, as probabilidades de uma pessoa ser atingida por um raio são quase sempre retratadas como muito remotas. No entanto, no mês de maio, incidentes envolvendo raios bateram recordes ao atingirem dezenas de pessoas ao redor do mundo.

Em Bangladesh, durante violentas tempestades tropicais, foram 65 vítimas fatais em apenas quatro dias. Na França e na Alemanha, dezenas de pessoas ficaram feridas durante fortes chuvas, incluindo um grupo de crianças de 9 a 11 anos, atingidas por um raio durante uma partida de futebol. No Brasil houve ao menos uma vítima fatal no período.

Mas onde caem mais raios no planeta Terra? E por que caem tantos em alguns lugares?

Sensor de raios

Liderados pela professora Rachel Albrecht, do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP, pesquisadores da NASA e de diversas universidades se reuniram para tentar responder a essas perguntas.

Usando um sensor de raios chamado LIS (Lightning Imaging Sensor), a bordo do satélite de observações TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) da Nasa, a equipe compôs um mapa que mostra as principais zonas de incidência de raios ao redor do planeta.

"O sensor foi lançado no final de 1997 e descomissionado em 2015," conta Rachel. "Desde 2009, monitoramos os máximos de raios, fazendo a climatologia, e agora, como o satélite não está mais operando, encerramos com 16 anos de dados, incluindo de 1998 até 2013."

Raios na região do Lago Maracaibo, na Venezuela, o local onde caem mais raios no mundo. [Imagem: Reversehomesikness]

Onde caem mais raios na Terra?

Os dados permitiram compor um ranking que lista os 500 locais com maior incidência de raios no mundo.

Individualmente, o Lago Maracaibo, na Venezuela, é a capital mundial dos raios. Até então, a maior densidade de raios tinha sido encontrada no Congo, na África.

De fato, 283 locais apontados no mapa estão na África, uma região que, de acordo com Rachel, tem desenvolvimento de sistemas convectivos de mesoescala durante o ano inteiro e numa área grande.

O Brasil começa a aparecer na posição 191, e o local com mais raios fica localizado ao noroeste de Manaus, próximo do Rio Negro. Contudo, quando se somam todos os raios sobre o território nacional, o Brasil é o país com mais raios no mundo, devido a sua dimensão continental e por estar nos trópicos. "Só no Brasil temos, em média, aproximadamente 110 milhões de raios totais por ano", disse Rachel.

Indicativos de mudanças climáticas

Uma das principais conclusões do estudo é que a incidência de raios está relacionada com as características dos respectivos locais, como a topografia ou vegetação.

Para o futuro, os pesquisadores pretendem analisar se, nesses 16 anos, houve um aumento ou uma diminuição na intensidade das tempestades, não apenas no número de raios, mas se estão mais intensas ou não. A ideia é "ter um indício do que está ocorrendo em termos de mudanças climáticas nessa última década e meia", finaliza Rachel.

Bibliografia:

Where are the lightning hotspots on Earth?
Rachel I. Albrecht, Steven J. Goodman, Dennis E. Buechler, Richard J. Blakeslee, Hugh J. Christian
Bulletin of the American Meteorological Society
DOI: 10.1175/BAMS-D-14-00193.1