Este novo tablet vai substituir de vez o papel

Pelo site Engenharia é

ASony anunciou seu novo dispositivo que vem com uma série de novos recursos. Com este produto, a Sony diz que o usuário poderá substituir todos os cadernos de papel de sua vida.

Há um recurso adicional que o torna um pouco diferente do kindle da Amazon. O Sony Digital Paper vem com uma caneta, que você pode usar para destacar ou anotar as coisas diretamente no dispositivo.  

A empresa diz que a experiência está muito próxima de escrever em um papel real, o que parece impressionante, mas há também um preço a pagar por ele. O modelo de 10,3 polegadas custará US $ 600 e o de 13,3 polegadas custará US $ 700.

 A Sony, sem dúvida, fez um bom trabalho com o estilo e a qualidade de construção, pois é um dispositivo muito elegante.

Ambos os modelos de tamanho de tela de 10,3 e 13,3 polegadas têm uma espessura de 6 mm. O modelo de 10,3 polegadas pesa 240g, enquanto o de 13,3 polegadas pesa mais 109g.

O dispositivo vem com um armazenamento de 11 GB e a bateria dura um total de três semanas sem conectividade WiFi ou Bluetooth. Os usuários podem instalar o aplicativo complementar em seu dispositivo iOS ou Android para que as transferências de arquivos possam ser feitas.

O dispositivo também tem uma porta USB, se você quiser transferir arquivos. A Sony certamente pensou muito sobre este produto.

Já existem mais torres de recarga para carros elétricos do que bombas de gasolina no Japão

Pelo site Engenharia é

Existem mais pontos de recarga elétrica para carros do que bombas de gasolina no Japão, de acordo com um relatório divulgado pela Nissan.

Hoje já são mais de 50 mil postos de recarga espalhados pelo país, contra 35 mil estações de combustível fóssil. Esse número ainda não contabiliza os pontos privados e os públicos que são destinados para recarga rápida.

À medida que a tecnologia cresce, a infraestrutura por detrás dela tem que acompanhar sua demanda e o Japão é um ótimo exemplo de como esse processo deve ser conduzido. A tendência é de que com esse alinhamento os carros elétricos se tornem uma opção cada vez mais viável para a população.

“Um elemento importante para o crescimento contínuo desse mercado é o desenvolvimento de sua infraestrutura”, diz Joseph G. Peter, CFO da japonesa Nissan.

A indústria já está reagindo à essas necessidades de infraestrutura. A Tesla, que vale mais do que montadoras 100 vezes maiores, já possui seu próprio sistema de recarga em alta velocidade.

Já a Volkswagen e a BMW estão se movimentado para implementar e ampliar a tecnologia em solo americano. As notícias reportadas pela Nissan significam um verdadeiro marco, uma vez que já mostra indicadores positivos sobre a implementação de uma nova tecnologia disruptiva.

Programa esconde informações nas letras de arquivos txt

Redação do Site Inovação Tecnológica 

A mensagem pode ser fotografada com um celular rodando o FontCode, que então decodifica a mensagem como se ela fosse um código de barras - até mesmo URLs podem ser codificadas. [Imagem: Chang Xiao et al. - 10.1145/3152823]

Mensagens escondidas em arquivos de texto

Manter informações secretas ou mandar mensagens cifradas pode ser mais simples usando uma técnica que permite incorporar informações em texto comum por meio de alterações imperceptíveis nas formas da fonte com que o texto é escrito.

Um novo programa, batizado de FontCode, é mais versátil e, ao contrário de outros métodos de camuflagem de informações em textos e documentos, funciona com a maioria dos tipos de documentos. Ele funciona com as famílias de fontes comuns, como Times Roman, Helvetica e Calibri, e é compatível com a maioria dos programas de processamento de texto, incluindo Word e FrameMaker, além de programas de edição e desenho de imagens, como Photoshop e Illustrator.

O FontCode é um método esteganográfico de texto que pode incorporar texto, metadados, uma URL ou uma assinatura digital em um documento de texto ou imagem, seja digitalmente armazenado ou impresso em papel - a esteganografia é a prática de cifrar sinais para fins de segurança.

"Alterando qualquer letra, sinal de pontuação ou símbolo em um formato ligeiramente diferente permite alterar o significado do documento," disse Chang Xiao, da Universidade de Colúmbia, nos EUA. "Essa informação oculta, embora não visível para os humanos, é legível por máquinas, assim como códigos de barras e códigos QR são instantaneamente legíveis por computadores. No entanto, ao contrário dos códigos de barras e códigos QR, o FontCode não estraga a estética visual do material impresso e sua presença pode permanecer secreta."

E as informações ocultas persistem mesmo quando os documentos ou imagens com textos alterados são impressos ou convertidos em outro tipo de arquivo.

Cifrando mensagens em txt

A informação é codificada usando perturbações mínimas nos caracteres, mudando a largura do traçado, ajustando a altura dos ascendentes e descendentes ou apertando ou afrouxando as curvas em serifas e as "taças" de letras como o, p e b.

O programa converte a mensagem secreta em uma sequência de bits (ASCII ou Unicode) e, em seguida, em uma sequência de inteiros. Cada inteiro é atribuído a um bloco de cinco letras no texto normal, onde os locais numerados do livro de código de cada letra somam o número inteiro.

Para recuperar as mensagens ocultas a partir de um arquivo digital ou de uma fotografia tirada do texto com um celular, o programa faz o processo inverso, combinando cada letra alterada com a alteração original no livro de códigos para reconstruir a mensagem original.

Como todos os caracteres podem ser alterados, a quantidade de informação transmitida secretamente é limitada apenas pela extensão do texto normal.

As alterações nos caracteres são muito sutis, imperceptíveis a olho nu. [Imagem: Chang Xiao et al. - 10.1145/3152823]

Detecção e criptografia

Os dados ocultos com essa técnica podem ser bem difíceis de detectar. Mesmo que um invasor detecte alterações nas fontes entre duas cópias aparentemente idênticas do mesmo texto, pode ser impraticável verificar cada arquivo circulando dentro de uma empresa ou entre duas instituições, por exemplo, em busca dessas diferenças.

Além disso, o programa não apenas incorpora mensagens comuns, mas também pode criptografar as mensagens. Enquanto as perturbações são armazenadas em locais numerados em um livro de códigos, suas localizações não são fixas. Assim, as pessoas que querem se comunicar através de documentos criptografados podem combinar uma chave privada que especifica os locais específicos, ou ordem, das perturbações de cada caractere no livro de códigos.

"Embora existam aplicações óbvias para espionagem, acreditamos que o FontCode tenha usos ainda mais práticos para empresas que desejam impedir adulteração de documentos ou proteger direitos autorais, e para varejistas e artistas que desejem incorporar códigos QR e outros metadados sem alterar a aparência ou o leiaute de um documento," disse o professor Changxi Zheng.

Bibliografia:

FontCode: Embedding Information in Text Documents using Glyph Perturbation
Chang Xiao, Cheng Zhang, Changxi Zheng
ACM Transactions on Graphics
Vol.: 37, Issue 2, Article No. 15
DOI: 10.1145/3152823
https://arxiv.org/pdf/1707.09418.pdf

Descoberta na Amazônia enzima para fabricar etanol de segunda geração

Com informações da Agência Fapesp 

Descoberta na Amazônia enzima-chave para obtenção do etanol de segunda geração, ou etanol celulósico.[Imagem: Beta-Glucosidase Amazônica]

Etanol de celulose

A produção do etanol de segunda geração, ou etanol celulósico, obtido a partir da palha e do bagaço da cana-de-açúcar, pode aumentar em até 50% a produção brasileira de álcool.

Nosso país possui a melhor biomassa do planeta, a capacidade industrial instalada, a engenharia especializada e a levedura adequada.

Mas ainda falta completar a composição do coquetel enzimático capaz de viabilizar o processo de sacarificação, por meio do qual os açúcares complexos (polissacarídeos) são despolimerizados e decompostos em açúcares simples. Compor uma plataforma microbiana industrial para a produção do conjunto de enzimas necessárias é o alvo de todas as pesquisas na área.

Um importante resultado acaba de ser alcançado com a descoberta de microrganismos naturais capazes de produzir uma enzima crítica para o êxito do empreendimento. A descoberta foi feita no lago Poraquê, no município de Coari (Amazonas), próximo do Terminal Solimões da Petrobras.

O estudo contou com a participação de pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), da Petrobras, da Universidade de São Paulo (USP) e da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar).

Enzima para fabricar etanol

Isolada, caracterizada e produzida, a enzima mostrou-se compatível com duas fases essenciais da produção do etanol de segunda geração: a fermentação e a sacarificação. A realização simultânea dessas duas etapas oferece a perspectiva de uma grande redução de custos para a indústria sucroalcooleira, uma vez que as reações podem ocorrer em um único reator e com economia de reagentes.

"A sacarificação é a etapa mais cara do processo. De 30% a 50% do custo do etanol celulósico é despendido com as enzimas necessárias para transformar os açúcares complexos em açúcares simples. E, atualmente, a eficiência da conversão realizada por essas enzimas está entre 50% e 65%. Isso significa que de 50% a 35% do açúcar disponível na biomassa é 'perdido' durante a sacarificação. O grande propósito do nosso estudo foi encontrar biocatalisadores capazes de contribuir para o aumento da eficiência", disse Mário Tyago Murakami, um dos coordenadores da pesquisa.

Segundo o pesquisador, no arsenal de enzimas necessárias, atuando de maneira sinérgica, as beta-glucosidases têm importância fundamental, porque respondem pela última fase da cascata de sacarificação da celulose.

"Sabemos que, à medida que aumenta o percentual do produto da sacarificação, a taxa do processo de sacarificação cai porque a presença do produto inibe a atuação das enzimas. Isso é uma espécie de regra geral. No caso específico, a glicose gerada restringe a atuação das beta-glucosidases. Esse gargalo tecnológico tem sido objeto de estudos exaustivos. Para aumentar a eficiência da sacarificação, é preciso que as beta-glucosidases sejam altamente tolerantes à presença da glicose", disse Murakami.

Devido a especificidades genéticas, decorrentes de diferenças no processo evolutivo, enzimas homólogas podem apresentar variados graus de resistência à inibição pelo produto.

Por isso os pesquisadores partiram para um esforço de bioprospecção, procurando as beta-glucosidases mais adaptadas à biomassa existente no território brasileiro. Para isso, foram investigados os processos naturais que ocorrem em diferentes biomas do país, tanto na Floresta Amazônica como no Cerrado.

Alimentação de celulose

O achado mais promissor ocorreu no lago Poraquê, onde amostras da comunidade microbiana não cultivável local apresentaram genes codificadores de beta-glucosidases com o potencial industrial procurado.

"Em um habitat como o lago Poraquê os microrganismos adaptaram-se a uma alimentação muito rica em polissacarídeos, constituída por resíduos de madeira, folhas de plantas e etc. A enzima beta-glucosidase presente nesses microrganismos é distinta de enzimas homólogas resultantes de pressões evolutivas diferentes", disse Murakami.

O próximo passo será fazer estudos de combinação dessa enzima com os coquetéis enzimáticos fúngicos já existentes, visando o ganho de eficiência no aumento da sacarificação.

"Uma vez extraído o gene de interesse, a partir de bibliotecas gênicas de microrganismos não cultiváveis e de possíveis modificações racionais baseadas no conhecimento da estrutura para aumento de termoestabilidade, ele é transferido para outros hospedeiros por meio de técnicas de biologia molecular. O hospedeiro em questão é o trichoderma, um fungo filamentoso que já possui um arsenal de enzimas ativas sobre carboidratos. Com a adição da beta-glucosidase amazônica, ele terá seu potencial aumentado. Trata-se de potencializar uma plataforma microbiana industrial já existente", disse Murakami.

Bibliografia:

A novel β-glucosidase isolated from the microbial metagenome of Lake Poraquê (Amazon, Brazil)
Danyelle Toyama, Mariana Abrahão Bueno de Morais, Felipe Cardoso Ramos, Letícia Maria Zanphorlin, Celisa Caldana Costa Tonoli, Augusto Furio Balula, Fernando Pellonde Miranda, Vitor Medeiros Almeida, Sandro Roberto Marana, Roberto Ruller, Mario Tyago Murakami, Flavio Henrique-Silva
Biochimica et Biophysica Acta - Proteins and Proteomics
Vol.: 1866, Issue 4, April 2018, Pages 569-579
DOI: 10.1016/j.bbapap.2018.02.001

Destilador solar purifica água com eficiência perfeita

Redação do Site Inovação Tecnológica 

O destilador foi testado em escala de laboratório, mas será fácil construí-lo em larga escala porque o princípio é muito simples. [Imagem: Huaxiu Chen]

Destilador solar

A ideia de usar energia do Sol para evaporar e purificar a água é antiga: O filósofo grego Aristóteles descreveu esse processo há mais de 2.000 anos.

Agora, pesquisadores estão trazendo essa tecnologia para a era moderna, usando-a para higienizar a água com uma eficiência recorde - maior até do que a teoria dizia ser possível.

Dobrando um papel revestido com carbono em forma triangular e usando-o para absorver e vaporizar a água, Haomin Song e seus colegas da Universidade de Buffalo, nos EUA, desenvolveram um método para usar a luz solar para gerar água limpa com eficiência virtualmente perfeita.

"Nossa técnica é capaz de produzir água potável em um ritmo mais rápido do que é previsto teoricamente sob a luz solar natural," disse o professor Qiaoqiang Gan. "Normalmente, quando a energia solar é usada para evaporar a água, parte da energia é desperdiçada conforme o calor é perdido para o ambiente circundante. Isso torna o processo menos do que 100% eficiente. Nosso sistema tem uma forma de extrair calor do ambiente circundante, o que nos permitiu atingir uma eficiência quase perfeita."

Resfriar para evaporar

A equipe lidou com a ineficiência na vaporização da água usando um truque contra-intuitivo: eles aumentaram a eficiência do sistema de evaporação resfriando-o.

O componente central da tecnologia é uma folha de papel embebida com carbono que é dobrada em forma de "V" invertido, como o telhado de uma casa. As bordas inferiores do papel mergulham na água, absorvendo o fluido como um guardanapo. Ao mesmo tempo, o revestimento de carbono absorve a energia solar incidente e a transforma em calor para gerar a evaporação.

A geometria inclinada do papel o mantém relativamente frio ao diminuir a intensidade da luz do Sol que o atinge - uma superfície plana seria atingida diretamente pelos raios solares. Como a maior parte do papel revestido de carbono permanece a temperatura ambiente, ele pode absorver o calor da área circundante, compensando a perda regular de energia solar que ocorre durante o processo de evaporação.

O resultado é uma evaporação equivalente a 2,2 litros de água por hora para cada metro quadrado de área iluminada pelo Sol normal, o que está bem acima acima do limite teórico de 1,68 litro.

O experimento foi realizado em escala de laboratório, mas a equipe calcula que um destilador solar do tamanho de uma geladeira de hotel irá gerar de 10 a 20 litros de água limpa por dia.

Bibliografia:

Cold Vapor Generation beyond the Input Solar Energy Limit
Haomin Song, Youhai Liu, Zhejun Liu, Matthew H. Singer, Chenyu Li, Alec R. Cheney, Dengxin Ji, Lyu Zhou, Nan Zhang, Xie Zeng, Zongmin Bei, Zongfu Yu, Suhua Jiang, Qiaoqiang Gan
Advanced Science
DOI: 10.1002/advs.201800222

Maior caminhão elétrico do mundo não gasta energia para recarregar

Redação do Site Inovação Tecnológica 

O caminhão elétrico não consome energia externa para recarregar as baterias. [Imagem: Andreas Sutter]

Caminhão elétrico

Embora você já encontre alguns carros elétricos para comprar nas concessionárias, fabricar caminhões elétricos tem sido mais problemático porque os motores saem caros demais e as baterias roubam espaço precioso das cargas.

Engenheiros suíços resolveram enfrentar esse problema de uma vez por todas e, para provar que caminhões também podem ser elétricos, eles decidiram construir logo o maior caminhão elétrico do mundo.

O resultado é um fora-de-estrada gigantesco, do tipo usado em mineração e construção civil, pesando 58 toneladas vazio, e capaz de carregar outras 65 toneladas de carga útil.

Energia regenerativa

As baterias são, obviamente, as maiores baterias já construídas para um veículo elétrico, pesando 4,5 toneladas, o equivalente a quatro automóveis de passeio.

A melhor notícia é que o eDumper não precisará parar para recarregar. Ele vai transportar calcário de uma área de mineração mais alta para uma usina de processamento mais baixa. Durante a descida, totalmente carregado, a energia regenerativa da frenagem será suficiente para carregar as baterias.

De acordo com os cálculos da equipe, a eletricidade gerada dessa maneira será suficiente para a jornada de retorno, com o caminhão vazio, até a área da mina. Assim, o caminhão elétrico ser tornará um veículo com consumo zero de energia - o balanço de energia exato do eDumper será aferido pela equipe durante os próximos meses.

Se os dados reais confirmarem as estimativas, o caminhão deverá transportar 300.000 toneladas de rocha nos próximos 10 anos, economizando 500.000 litros de diesel e evitando lançar 1.300 toneladas de CO2 na atmosfera.

O projeto do caminhão elétrico foi coordenado por engenheiros da Universidade de Berna e do laboratório EMPA, e a construção ficou a cargo de um grupo de sete empresas suíças, que partiram do chassi de um caminhão Komatsu HD 605-7.

Brasil começa a dominar cadeia da produção de superímãs

Redação do Site Inovação Tecnológica

Primeiras tiras de liga didímio-ferro-boro obtidas - a espessura e composição química das tiras têm efeito direto no bom desempenho dos superímãs. [Imagem: IPT]

Didímio

O Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) de São Paulo, produziu as primeiras amostras de tiras da liga didímio-ferro-boro, um componente essencial para a produção dos chamados superímãs.

Esses ímãs de alto rendimento são usados em discos rígidos, motores de carros elétricos e geradores eólicos.

Com as tiras, os pesquisadores poderão avaliar todos os parâmetros do processo de fabricação, rumo à definição da microestrutura ideal da liga.

"Em uma fase posterior de produção de superímãs, essas tiras serão moídas, e os grãos devem possuir parâmetros adequados de tamanho da fase magnética e distribuição de didímio em seu contorno," explicou o pesquisador João Batista Ferreira. "Essas características, relacionadas à microestrutura das tiras, dependem de diversos fatores, como a velocidade de resfriamento, composição química da liga, temperatura e fluxo de escoamento do metal."

Matéria-prima para superímãs

O objetivo do projeto, que tem prazo final em outubro de 2018, é o domínio do processo de obtenção de ligas otimizadas, que possam ser comparadas em termos de qualidade às importadas, atualmente únicas disponíveis para produção de superímãs.

O didímio metálico puro foi obtido pela primeira vez no Brasil em 2016, como resultado deste mesmo projeto.

"O que estamos fazendo, na verdade, é o desenvolvimento de know-how de uma etapa importante da cadeia. Sem as ligas com microestrutura e composição adequada, não é possível produzir um bom ímã. Conhecendo os parâmetros, poderemos fazer a transferência de tecnologia para empresas que desejem produzir em escala industrial, com matéria-prima nacional, e assim poder concorrer com o quase monopólio chinês deste mercado," disse João Batista.

Microestruturas de uma tira de liga didímio-ferro-boro, observando-se o tamanho da fase magnética (cor clara) e a distribuição do didímio (cor escura). [Imagem: IPT]

Cadeia nacional de superímãs

O projeto é fruto de uma parceria do IPT com a Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração (CBMM), empresa que explora a maior mina de nióbio do mundo, em Araxá (MG).

O IPT tem também parcerias com a Weg, fabricante de motores elétricos, transformadores e geradores eólicos, e com a Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), já capacitada para a produção de superímãs a partir das matérias-primas adequadas.

Outra parceria importante está formada com a Companhia de Desenvolvimento Econômico de Minas Gerais (Codemig), que tem projeto de construção de um laboratório-fábrica de superímãs no estado mineiro, contando com transferência de tecnologia do IPT na obtenção do metal didímio e na produção das ligas.

"A ideia é unir os elos no desenvolvimento de uma cadeia nacional de produção de superímãs. É um mercado que deve crescer acentuadamente nos próximos anos, alavancado por carros elétricos e por energias renováveis", finalizou João Batista.

Célula a combustível flex usa 11 combustíveis diferentes

Redação do Site Inovação Tecnológica

Embora não tenham sido incluídas neste teste, existem também células a combustível a biodiesel, além das biocélulas que geram e armazenam eletricidade.[Imagem: NPS]

Célula protônica cerâmica

As células a combustível, que geram eletricidade diretamente, sem combustão, são tecnologias promissoras, mas têm andado de lado nos últimos anos devido a uma série de entraves técnicos.

Existem vários tipos dessas células, consumindo os mais diversos tipos de combustíveis. As mais promissoras são as alimentadas a hidrogênio, que só liberam água como resíduo, mas várias delas são autenticamente "flex", podendo trabalhar com vários combustíveis.

Uma equipe da Escola de Minas do Colorado, nos EUA, está chamando agora a atenção para uma tecnologia menos conhecida - uma célula a combustível protônica cerâmica - que levou a capacidade flex ao extremo.

Chuancheng Duan e seus colegas demonstraram que essa classe relativamente nova de células de combustível apresenta tanto a durabilidade de longo prazo quanto a flexibilidade de combustível necessárias para se tornar uma alternativa comercial viável.

Flex pra valer: 11 combustíveis

A equipe testou sua célula cerâmica usando 11 combustíveis diferentes - hidrogênio, metano, gás natural doméstico (com e sem sulfeto de hidrogênio), propano, n-butano, i-butano, iso-octano, metanol, etanol e amônia.

Todos apresentaram rendimento excelente e a célula suportou milhares de horas de operação.

"As células de combustível de cerâmica protônicas (PCFCs) são muito flexíveis em temos de combustível. Podemos alimentá-las com todos os tipos de combustíveis do mundo real e produzir eletricidade," destacou o professor Ryan O'Hayre.

"Isso é muito diferente de outras células de combustível que funcionam apenas com hidrogênio. Algumas células de combustível de óxido sólido de alta temperatura (SOFCs) também funcionam com outros combustíveis, mas são muito exigentes - se você as alimenta com outros combustíveis além do hidrogênio, elas ficam suscetíveis a contaminação e degradação, e seu desempenho cai rapidamente com o tempo. Nossas células de combustível não enfrentaram esses problemas com testes de longo prazo," acrescentou.

Protótipos comerciais

Células a combustível flex são interessantes porque hoje não se consegue comprar hidrogênio muito facilmente, e o gás encontrado ainda é fabricado a partir de combustíveis fósseis. Já etanol ou propano, por exemplo, são combustíveis prontamente disponíveis. E poder escolher entre 11 opções é um grande facilitador.

Os testes duraram 10 vezes mais do que qualquer teste anterior, e envolveram 10 células a combustível rodando simultaneamente, permitindo testar todos os combustíveis durante milhares de horas.

"O teste mais longo durou 8.000 horas, o que é quase um ano inteiro. A taxa de degradação da maioria das células a combustível foi menor do que 3% por 1.000 horas, o que atende às exigências de produtos comerciais," disse Duan.

Uma empresa privada, a Fuel Cell Energy, já se interessou pela tecnologia e irá trabalhar com a equipe para construir protótipos em escala comercial para novos testes de eficiência e durabilidade.

Bibliografia:

Highly durable, coking and sulfur tolerant, fuel-flexible protonic ceramic fuel cells
Chuancheng Duan, Robert J. Kee, Huayang Zhu, Canan Karakaya, Yachao Chen, Sandrine Ricote, Angelique Jarry, Ethan J. Crumlin, David Hook, Robert Braun, Neal P. Sullivan, Ryan O’Hayre
Nature
Vol.: 557, pages217-222
DOI: 10.1038/s41586-018-0082-6

Nanofábrica monta menor casa do mundo

Redação do Site Inovação Tecnológica 

As peças são fabricadas em nanoescala (nanômetros) que, depois de montadas, criam uma casa em microescala (micrômetros).[Imagem: Jean-Yves Raucha et al. - 10.1116/1.5020128]

Nanofábrica

Esta é a menor casa do mundo, e foi construída para demonstrar um novo sistema de construção robótica em micro e nano-escalas que promete ampliar as capacidades de diversas nanotecnologias.

"Pela primeira vez conseguimos fabricar e montar padrões com menos de 2 nanômetros de precisão, o que é um resultado muito importante para a comunidade robótica e óptica," disse Jean-Yves Rauch, do Instituto Femto-ST, na França.

A plataforma é uma autêntica nanofábrica, batizada de µRobotex, que mescla diversas tecnologias, a maior parte delas derivadas da microeletrônica usada na fabricação de chips, para construir componentes ultraminiaturizados.

Fabricar componentes individuais já era possível, mas a nanofábrica é a primeira plataforma a permitir a montagem automatizada e com precisão de peças construídas individualmente, permitindo mesclar componentes de tecnologias diferentes.

A microcasa, por exemplo, foi construída na seção de uma fibra óptica, demonstrando que elementos sensores dos mais diversos tipos, ultraminiaturizados, podem ser instalados nas pontas dessas fibras.

E essas fibras ópticas "sensoriais", mais finas do que um fio de cabelo humano, poderão ser inseridas em locais inacessíveis, de motores a jato a vasos sanguíneos, para detectar níveis de radiação ou vírus.

E a equipe não está satisfeita. A seguir eles pretendem usar a nanofábrica para construir estruturas ainda menores e posicioná-las em nanotubos de carbono, que tipicamente medem de 20 a 100 nanômetros de diâmetro.

Bibliografia:

Smallest microhouse in the world, assembled on the facet of an optical fiber by origami and welded in the µRobotex nanofactory
Jean-Yves Raucha, Olivier Lehmann, Patrick Rougeot, Joel Abadie, Joel Agnus, Alain Savary, Miguel. Angel Suarez
Journal of Vacuum Science & Technology A
Vol.: 36, 041601

Próton tem pressão maior que objeto mais denso do Universo

Redação do Site Inovação Tecnológica 

É a primeira vez que os físicos conseguem fazer uma medição de uma propriedade mecânica em partículas subatômicas. [Imagem: Jefferson Lab]

Maior pressão do Universo?

Físicos conseguiram medir pela primeira vez as propriedades mecânicas de uma partícula subatômica, o que revelou a distribuição da pressão dentro do próton.

E os resultados são impressionantes.

Dentro de cada próton, em cada átomo do Universo, há uma "panela de pressão" cuja força ultrapassa em uma ordem de grandeza a pressão existente no centro de uma estrela de nêutrons, um dos objetos mais densos que se conhece no Universo.

Para quem não se lembra, as estrelas de nêutrons têm uma massa maior do que a do Sol empacotada em uma esfera de cerca de 10 quilômetros de diâmetro - a pressão é tanta que elas acabam explodindo, gerando as supernovas, as maiores explosões do Universo.

A medição foi possível usando descrições teóricas que permitem substituir medições da gravidade - que são fracas demais para serem detectadas ao nível das partículas subatômicas - por medições eletromagnéticas, mais especificamente por um feixe de elétrons.

Durante o processo, um elétron entra em um próton e troca um fóton virtual com um quark, transferindo energia para o quark e o próton. Pouco tempo depois, o próton libera essa energia emitindo outro fóton, permanecendo intacto, e essa energia liberada é então medida.

Decilhões

Os físicos descobriram que os blocos de construção do próton, os quarks, estão sujeitos a uma pressão de 100 decilhões de pascals (10³⁵ pascals) perto do centro do próton, o que é cerca de 10 vezes maior do que a pressão no centro de uma estrela de nêutrons.

"Nós constatamos uma pressão extremamente alta, dirigida para fora do centro do próton, e uma pressão mais baixa e mais estendida dirigida para dentro, próximo à periferia do próton," explicou o professor Volker Burkert, dos Laboratórios Jefferson, nos EUA.

Essa distribuição de pressão dentro do próton é ditada pela força forte, a força fundamental que une três quarks para formar um próton.

"Estamos fornecendo uma maneira de visualizar a magnitude e a distribuição da força forte dentro do próton. Isso abre uma direção totalmente nova na física nuclear e de partículas que poderá ser explorada no futuro," disse Burkert.

Bibliografia:

The pressure distribution inside the proton
Volker D. Burkert, L. Elouadrhiri, F. X. Girod
Nature
Vol.: 557, pages396-399
DOI: 10.1038/s41586-018-0060-z

Protótipo de fazenda espacial na Antártica faz primeira colheita

Redação do Site Inovação Tecnológica 

O protótipo de fazenda espacial fica totalmente isolado do ambiente externo, que pode chegar aos -60ºC, sem contar as tempestades.[Imagem: DLR]

Fazenda espacial

A Agência Espacial Alemã (DLR) divulgou imagens da primeira colheita realizada na estação experimental Eden ISS, instalada ao lado da Estação Neumayer III, na Antárctica.

O objetivo da Eden ISS é mostrar a viabilidade da produção de alimentos em ambiente confinadopara uso dos astronautas a bordo da Estação Espacial Internacional(ISS) e, no futuro, nas bases da Lua e de Marte.

As plantas serão cultivadas por um processo chamado aeroponia, no qual a água enriquecida com nutrientes é disponibilizada às plantas por meio de um sistema controlado por computador, dispensando completamente qualquer tipo de solo ou substrato. Além de evitar problemas de contaminação, o cultivo aeropônico permite que a água seja reutilizada continuamente.

Uma iluminação especial à base de LEDs garante plantas saudáveis. [Imagem: DLR]

A primeira colheita rendeu 3,6 quilos de alface, 70 rabanetes e 18 pepinos, que já estão enriquecendo a dieta da tripulação que se prepara para passar o inverno na estação antártica.

Várias outras plantas já estão crescendo na estufa, incluindo mais rabanetes e pepinos, outras variedades de alface, tomate, pimentão e ervas (manjericão, salsa, cebolinha e coentro). Os morangos serão a última cultura a ser testada.

A expectativa é que a produção entre em fase totalmente operacional já neste final de Maio, com a produção de alimentos de forma ininterrupta, com uma colheita prevista para quatro a cinco quilogramas de vegetais frescos por semana.

Aspecto externo da fazenda espacial. [Imagem: DLR]

Paul Zabel, o horticultor high-tech da DLR, afirma gastar de três a quatro horas por dia cuidando das plantas na estufa, que fica a aproximadamente 400 metros da Estação Neumayer III. O trabalho consiste principalmente na verificação dos sistemas técnicos e atividades típicas de um agricultor, como podar as plantas, fazer a colheita e semear as novas culturas.

O centro de controle do Instituto DLR, na Alemanha, também monitora o cultivo das plantas remotamente. A equipe é a única responsável pelo monitoramento da estufa em dias de tempestades particularmente fortes, quando Zabel sequer consegue sair da estação. Mas a presença do horticultor humano não pode ser dispensada por mais do que três dias.

A peça de 6cm que vai revolucionar a indústria do petróleo

Redação do Site Inovação Tecnológica 

A válvula (vermelho) impede que água e gás entrem na tubulação e roubem espaço do petróleo.[Imagem: Revival Project]

Válvula de controle de fluxo autônoma

Você sabia que a vasta maioria dos poços de petróleo só consegue extrair menos de um terço de todo o óleo disponível na jazida?

Isso ocorre porque, junto com o óleo, sobem pela tubulação um monte de água e de gás. A água é descartada facilmente, mas você já deve ter visto o gás indesejado sendo queimado em um gigantesco maçarico nas proximidades do poço.

Para tentar minimizar esse problema, e valorizar as reservas de petróleo, uma equipe de engenheiros da Noruega, Alemanha, Reino Unido e Suécia se reuniu em torno do projeto REVIVAL (REVersible Inflow control VALve), prontamente financiado pela União Europeia.

O nome do projeto é uma referência ao próprio instrumento que a equipe pretendia desenvolver: uma válvula de controle de fluxo reversível, que fosse capaz de segurar a água e o gás, e deixar passar apenas o óleo.

Dobrando a produção

O protótipo, que pode ser visto na foto, está pronto, e passou com sucesso pelos testes. A válvula recebeu o nome de AICV, sigla em inglês para válvula de controle de fluxo autônoma.

"A tecnologia AICV é a primeira e única tecnologia conhecida que pode, de forma autônoma, impedir completamente e de forma segura que o fluxo de gás e/ou de água entre através da tubulação do poço," disse Vidar Mathiesen, coordenador do projeto.

Os testes iniciais mostraram um aumento na recuperação do petróleo e na produção entre 50% e 80%, dependendo do poço. Apenas para comparação, a equipe inicialmente se propôs obter um aumento de 5%, o que já seria considerado um êxito.

Assim, essa pequena peça, com 6 centímetros de diâmetro e 3 centímetros de espessura, passa a ser o sonho de consumo de toda a multibilionária indústria do petróleo - cada poço de petróleo precisará de cerca de 300 dessas válvulas.

Concreto com grafeno fica duas vezes mais forte

Redação do Site Inovação Tecnológica

Blocos de concreto com grafeno, que poderão cortar o consumo de concreto pela metade. [Imagem: Dimitar Dimov / University of Exeter]

Concreto reforçado

Dimitar Dimov e seus colegas da Universidade de Exeter, no Reino Unido, encontraram uma aplicação para o grafeno que parece nada ter a ver com a típica delicadeza dos materiais formados por uma única camada de átomos.

Eles misturaram o grafeno ao concreto, o que resultou em um concreto reforçado que é duas vezes mais forte e quatro vezes mais resistente à água do que o concreto convencional.

Não é uma surpresa total, uma vez que o grafeno já foi considerado o material mais forte que existe. Mas o uso prático do grafeno é difíciljustamente pela necessidade de manipular as delicadas camadas monoatômicas.

Dimov não ligou muito para isso - e nem precisava para a aplicação que ele tinha em mente: Ele simplesmente diluiu os flocos de grafeno em água e usou a água para fazer o concreto.

Como o material é muito mais resistente, torna-se possível executar o mesmo projeto usando apenas metade do concreto usado hoje.

"Essa pesquisa inovadora é importante por poder ser aplicada à construção civil e à manufatura em larga escala. A indústria precisa se modernizar incorporando não apenas a fabricação [de peças] fora do local da construção, mas também novos materiais inovadores. Este é um primeiro passo, mas um passo crucial na direção certa para tornar a construção civil mais sustentável," disse Dimov.

Bibliografia:

Ultrahigh Performance nanoengineered Graphene-Concrete Composites for Multifunctional Applications
Dimitar Dimov, Iddo Amit, Olivier Gorrie, Matthew D. Barnes, Nicola J. Townsend, Ana I. S. Neves, Freddie Withers, Saverio Russo, Monica Felicia Craciun
Advanced Functional Materials
DOI: 10.1002/adfm.201705183