Cientistas confirmam que o universo não tem direção

Pelo site Engenharia é

OUniverso não está girando em torno de um eixo ou esticando em qualquer direção em particular. Olhando para o céu noturno, vemos um universo aglomerado: planetas, estrelas em sistemas solares e estrelas agrupadas nas galáxias, que por sua vez formam enormes galáxias. Mas os cosmologistas assumem que esse efeito é apenas local: que se olharmos para escalas suficientemente grandes, o universo é realmente uniforme.

A grande maioria dos cálculos feitos sobre o Universo parte desta hipótese, de que ele é praticamente o mesmo, independentemente da posição e direção para que olhamos. Ainda, se considerarmos que ele tivesse se expandindo preferencialmente em uma direção, ou girando em torno de um eixo, de forma semelhante à Terra, todos os cálculos que dependem desse pressuposto estariam errados.

Agora, cientistas da University College e do Imperial College, ambos em Londres colocaram essa suposição através de seu teste mais rigoroso e encontraram apenas 1 em 121.000 chances de que o universo não é o mesmo em todas as direções.

Para tal conclusão, os cientistas utilizaram mapas de radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMB) – a luz mais antiga do mundo, criada logo após o Big Bang. Os mapas em questão foram produzidos através de dados obtidos entre 2009 e 2013, pelo satélite Planck, da Agência Espacial Europeia. Eles proporcionam uma imagem da intensidade e, pela primeira vez, a polarização (orientação) do CMB em todo o céu.

A princípio, os cientistas buscaram por padrões no mapa que pudessem sugerir que o Universo estivesse em rotação. Eles consideraram o maior número possível de Universos com direções preferenciais, ou spins, para determinar os padrões que criaram na CMB. Em um modelo de Universo que gira sobre um eixo, por exemplo, seria criado um padrão de espiral, enquanto que um Universo em expansão em diferentes velocidades e ao longo de diferentes eixos criaria pontos quentes e frios alongados.

De acordo com o Dr. Stephen Feeney, do Departamento de Física do Imperial College, os resultados publicados recentemente na revista Physical Review Letters, revelam que provavelmente o Universo não possui uma direção. “Este trabalho é importante porque testa um dos pressupostos fundamentais em que quase todos os cálculos cosmológicos estão baseados. Se este pressuposto estiver errado, e nosso Universo girar ou se estender tendendo a uma direção, teríamos de repensar nossa imagem básica dele”, disse.

Feeney ainda disse que o pressuposto foi colocado sobre uma avaliação exigente e testado sob uma enorme variedade de giros e alongamentos nunca considerados antes. “Quando comparamos essas previsões com as últimas medições do satélite Planck, encontramos evidência de que o Universo é a mesmo em todas as direções”.

Para a autora principal do estudo, Daniela Saadeh, da University College, a hipótese não pode ser completamente descartada. Segundo ela, a probabilidade de que o Universo preferir uma direção existe – apenas 1 em 121.000 chances, mas existe. “Estamos muito contentes por nosso trabalho reivindicar um pressuposto que a maioria dos cosmólogos assume”, revelou. “Por enquanto, a cosmologia está segura”.

Há eletricidade sendo produzida em seu intestino neste exato momento

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Nas profundezas do seu intestino, neste exato momento, há milhares de bactérias gerando eletricidade. Pesquisadores da Universidade da Califórnia em Berkeley, nos Estados Unidos acabaram de publicar um estudo na revista Nature que revela que bactérias eletrogênicas vivem na nossa flora intestinal.

Esse tipo de bactéria pode gerar eletricidade e normalmente está associada com ambientes de extrema falta de oxigênio, como por exemplo o fundo de lagos ou a profundeza de minas ácidas. A grande novidade foi encontrar essas bactérias no nosso organismo.

Estavam embaixo do nosso nariz o tempo todo

O professor de biologia molecular e celular Dan Portnoy da universidade expressa surpresa pelo fato de nunca termos percebido que tantas bactérias perto de nós produzem tais eletricidade. Há muitos micróbios interagindo com humanos, tanto como doenças ou em probióticos, em nosso microbiota ou envolvidos na fermentação de produtos para humanos.

“Isso poderia nos dizer mais sobre como essas bactérias nos infectam e nos ajudam a ter um intestino saudável”, diz o professor.

Uma dessas bactérias é a Listeria monocytogenes, normalmente associada a intoxicação alimentar, mas também a Lactobacilli, que é importante para fermentar iogurte.

Ao colocar a bactéria Listeria em uma câmera eletroquímica e capturar seus elétrons gerados com um eletrodo, os pesquisadores descobriram que essas bactérias que ficam no alimento criam uma corrente elétrica. Elas normalmente geram energia de outras formas, usando oxigênio, mas têm esse sistema de emergência que é ativado em condições específicas. Uma dessas situações é quando ela vai parar no intestino, ambiente com pouco oxigênio.

Baterias de bactérias

Essas bactérias conseguem gerar corrente elétrica de 500 microamperes. Claro que esta corrente é minúscula, mas pesquisadores acreditam que essa descoberta poderia ser usada para desenvolver “baterias vivas” com micróbios.

Mas por que essas bactérias produzem eletricidade? Como dito anteriormente, bactérias que vivem em ambientes com pouco oxigênio usam minerais, como o ferro ou manganês, como um receptor de elétron. Esse processo, entretanto, requer numerosas reações químicas. Uma delas é um processo em que elétrons são transferidos da parte de dentro de uma célula para a parte de fora.

Uma boa comparação é dizer que elas “respiram” metais e têm pequenas correntes elétricas como produto.

“Parece que a estrutura celular dessas bactérias e o nicho ecológico cheio de vitaminas que elas ocupam tornam mais fácil e eficiente que elas transfiram elétrons para fora da célula. Além disso, pensamos que as bactérias que costumam ser estudadas e que respiram minerais usam a transferência extracelular de elétrons porque é crucial para sua sobrevivência, quando essas bactérias recentemente identificadas estão fazendo isso porque é fácil”, explica o primeiro autor da pesquisa, Sam Light.

Nasa vai premiar com US$ 1 milhão a qualquer um que conseguir converter CO2 em glicose

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O  dióxido de carbono domina a fina atmosfera de Marte, então tirar proveito dessa camada pode ser crucial em decorrência das missões espaciais que colonizam o planeta vermelho.

É isso que a NASA pretende, ela anunciou uma iniciativa que recompensará um milhão de dólares para a pessoa ou grupo de pessoas que possam desenvolver um sistema para converter o CO2 em glicose.

A glicose, rica em energia, seria um combustível útil para “biorreatores” que poderiam ajudar a fazer um bom número de objetos para futuros colonizadores em Marte, disseram os cientistas da NASA.

Monsi Roman, chefe do programa chamado Centennial Challenges, explicou que “capacitar a vida humana de forma sustentável em outro planeta exigirá um grande conjunto de recursos, e não seremos capazes de levar a esses planetas tudo o que precisamos”. Teremos que ser criativos “.

No anúncio oficial da iniciativa romana, ele explicou como “se pudermos transformar recursos grandes e existentes, como o dióxido de carbono, em uma variedade de produtos úteis, as aplicações espaciais (e terrestres) seriam ilimitadas”.

Na primeira fase deste concurso específico, os candidatos devem enviar todos os detalhes de seu sistema antes de abril de 2019, e haverá cinco finalistas que passarão no primeiro filtro e que ganharão US $ 50.000. Na segunda fase, o sistema de conversão deve ser construído e demonstrado, e o vencedor receberá mais US $ 750.000 de prêmio.

O concurso está aberto a cidadãos e residentes dos Estados Unidos, mas outros pesquisadores estrangeiros também podem participar como membros de uma equipe dos Estados Unidos, conforme indicado nas regras do concurso.

Novos neurônios artificiais podem “pensar” mais rápido do que você

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Uma nova era da inteligência artificial está chegando, e precisamos nos preparar pra isso. Embora a IA exista em algum nível agora e esteja integrada em nossas vidas cotidianas, ainda não está perto dos seres conscientes que você cresceu assistindo em filmes de ficção científica.

Embora tenha havido alguns óbvios inimigos contra o futuro da IA, a inteligência artificial poderia igualmente mudar o mundo para melhor.  Pieter Abeel argumenta que a IA permitirá que a sociedade enfrente grandes desafios que aligem a população global agora.

Para chegar a esse nível, em suma, os robôs precisarão pensar ou processar informações. Um estudo recente com neurônios artificiais mostra como isso pode, de fato, ser possível.

A sociedade está empurrando para a próxima era da inteligência artificial. Embora a AI exista em algum nível agora e esteja integrada em nossas vidas cotidianas, ainda não está perto dos seres conscientes que você cresceu assistindo em seus shows favoritos de ficção científica. Embora tenha havido alguns óbvios inimigos contra o futuro da AI, a inteligência artificial poderia igualmente mudar o mundo para melhor.  Pieter Abeel argumenta que a robótica AI permitirá que a sociedade enfrente grandes desafios que flagelam a população global agora.

Para chegar a esse nível, em suma, os robôs precisarão pensar ou processar informações. Um estudo recente com neurônios artificiais mostra como isso pode, de fato, ser possível.

Os físicos do  Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA (NIST) em Boulder, Colorado, estão ansiosos para desenvolver hardware que imita o cérebro humano com o objetivo de executar qualquer software semelhante ao cérebro de forma eficiente.

Na pesquisa, os físicos descobriram que os chips de computador supercondutores que foram criados para assemelhar-se e combinar o resultado dos neurônios podem processar a informação de forma mais rápida e eficiente do que o cérebro humano. Este passo na computação é grande, pois traz pesquisadores um passo mais perto do desenvolvimento de dispositivos de computação que imitam os sistemas biológicos.

Imagine isso, se uma máquina é capaz de pensar tão eficazmente quanto os seres humanos, poderia abrir os portões para toda uma gama de robôs de IA altamente inteligentes. Com isso um sistema de computação que se assemelha ao cérebro humano poderia ser usado para criar uma IA de humano mais eficiente.

Uma cidade holandesa está criando as primeiras casas habitáveis ​​impressas em 3D

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Quando criança, você provavelmente já ouviu a história dos três porquinhos. Para recapitular o conto: Três porcos constroem casas com palha, paus e tijolos, respectivamente. No final, apenas a casa de tijolos é capaz de resistir ao bufar do faminto lobo da vizinhança. A moral aqui? O trabalho duro compensa.

Mas, em nossa fábula orientada para o futuro, havia um quarto porco. Um porco que foi tudo para fora e construiu sua casa usando uma impressora de concreto 3D de última geração – preservando uma tonelada de energia e reduzindo o desperdício geral no processo. 

A impressão 3D está se tornando um elemento básico em um vasto número de diferentes aplicações no setor. Como ilustrado pela metáfora do porco, é possível construir casas inteiras usando impressoras 3D em escala industrial – mas elas ainda precisam ganhar habitantes permanentes.

Tudo está prestes a mudar. Uma construtora holandesa chamada Van Wijnen está imprimindo em 3D as primeiras casas no mundo que são realmente habitáveis ​​(ou seja, capazes de passar por uma inspeção residencial) – pelo menos assim eles afirmam.

Atualmente, existem cinco casas no total, cada uma com uma forma e tamanho únicos que mostram a flexibilidade da tecnologia de ponta. Como a impressora é essencialmente um bocal gigante de concreto que se move ao longo de uma trilha bidimensional no ar, os arquitetos são capazes de projetar casas em praticamente qualquer formato que desejarem. Neste momento, as casas são impressas em pedaços fora do local, depois transportadas para o destino final. No final do projeto, a equipe espera fazer novos ajustes, colocando a impressora no local.

Ao todo, isso resulta em um processo mais simplificado – especialmente considerando que uma estrutura pesada de tijolo e argamassa pode levar mais de seis meses para ser concluída. A montagem simplificada não é a única vantagem que a impressão 3D tem a oferecer sobre os métodos convencionais de construção. O processo requer menos trabalhadores, mantendo os custos baixos e os acidentes no mínimo. Além disso, a quantidade de cimento e o transporte necessário são reduzidos ao mínimo, reduzindo o impacto ambiental.

Os cristais do tempo podem realmente existir

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Os cristais do tempo são uma mera curiosidade matemática ou podem realmente existir?

Desde que foi proposto em 2012 pelo Prêmio Nobel de Física Frank Wilczek, sua existência real tem sido objeto de debates árduos entre os físicos teóricos. Para Wilczek, essas estruturas hipotéticas teriam a capacidade de movimento perpétuo, uma vez que se moveriam continuamente em órbita circular, mesmo em seu estado de energia mínima, ou “estado fundamental”. Em teoria, nenhum objeto nesse estado tem energia suficiente para se mover.

Durante os anos que se seguiram à publicação desta ideia, outros pesquisadores propuseram vários argumentos para provar que a existência física de cristais de tempo é impossível.

Uma opinião que, em geral, a maioria dos físicos compartilha, já que se os cristais do tempo existissem na natureza, eles teriam propriedades realmente estranhas. Naturalmente, não seria possível extrair energia útil de um cristal de tempo, pois, ao interagir com eles, eles parariam. Mas, mesmo que não violassem a Segunda Lei da Termodinâmica, ainda violariam outra simetria fundamental das leis da física.

Apesar de tudo isso, uma equipe de pesquisadores da Universidade da Califórnia, Santa Barbara e da Estação Q da Microsoft (um laboratório de pesquisa que a gigante da tecnologia tem ao lado do campus da mesma universidade) acabaram de demonstrar, em um artigo publicado na Physical Review Letters, que os cristais do tempo poderiam realmente existir.

Para isso, os físicos se concentraram no que é mais surpreendente das implicações da existência de um cristal temporal, a, quebra espontânea de uma simetria fundamental chamada “simetria da tradução temporal”.

Nas palavras de Dominic Else, um dos autores do estudo, “aqui, a diferença fundamental é aquela entre uma ruptura explícita de uma simetria e a ruptura espontânea dessa mesma simetria. Se a simetria for quebrada de forma explícita, então as leis da própria natureza não terão mais essa simetria. Mas uma quebra espontânea de simetria significa que as leis da natureza continuariam a ter essa simetria, mesmo que a própria natureza tenha escolhido um estado que não a tenha.

Assim, se os cristais de tempo realmente causar quebra espontânea de simetria tradução temporária, as leis da natureza que governam não devem mudar ao longo do tempo, embora os mesmos cristais que se mudar.

Existe o fato de que, embora em muitos experimentos ao redor do mundo tenham sido observadas a quebra de virtualmente todas as simetrias que existem na natureza, ninguém ainda conseguiu observar uma quebra da simetria da tradução temporal.

Um exemplo espontâneo de simetria quebrada acontece em ímãs. As leis da natureza não impõem que uma extremidade específica do ímã seja o pólo norte e a outra o pólo sul. No entanto, qualquer material magnético quebra espontaneamente essa simetria e “escolhe” um determinado fim para ser o pólo norte. Outro exemplo é os cristais. Embora as leis da natureza não mudem (elas são invariantes) mesmo sob rotação ou movimento, os cristais quebram espontaneamente essas simetrias espaciais, uma vez que elas mudam de acordo com o ângulo a partir do qual elas são vistas ou quando estão em movimento.

Simetria quebrada

No novo estudo, física definir especificamente o que seria uma quebra espontânea da simetria de translação temporal e usar simulações de computador para prever se tal “simetria quebrada” poderia estar em uma categoria específica e ampla de sistemas quânticos (Floquet) que eles têm a particularidade de ficar longe do equilíbrio térmico o tempo todo, de modo que o sistema nunca esquenta.

A nova definição de quebra da simetria da tradução temporal é semelhante à de outras quebras de simetria. Basicamente, quando o tamanho de um sistema (tal como o vidro) aumenta, o tempo necessário para passar de um estado de quebra de simetria para o outro também aumenta, e em um sistema infinito estado simétrica nunca pode ser atingido. O que significa que a simetria é quebrada em todo o sistema.

“A importância do nosso trabalho – explica Bauer, um pesquisador na Estação Q Microsoft – é duplo: por um lado, isso mostra que a simetria de translação temporal, não está imune a ruptura espontânea. Por outro, aprofunda nossa compreensão de que sistemas que não estão em equilíbrio podem conter muitos estados interessantes de matéria que não podem existir em sistemas que estão em equilíbrio “.

De acordo com investigadores, que seria possível levar a cabo uma experiência para observar como a simetria de translação temporal é quebrado, utilizando um sistema extensivo de átomos aprisionados iões capturados ou supercondutores qbits para a fabricação de um cristal de tempo, e, em seguida, observar e medir a evolução de disse sistema. Os cientistas prevêem que este sistema exibirá um movimento oscilatório periódico que é característico dos cristais de tempo e indicativo da quebra da simetria temporal.

“Com a colaboração de outros grupos experimentais”, diz Chetan Nayak, outro dos autores do trabalho, “estamos explorando a possibilidade de criar cristais de tempo em gases atômicos muito frios”.

Gorduras, graxas e óleos bem tratados viram energia

Redação do Site Inovação Tecnológica 

A técnica pode ser usada em biodigestores ou nos sistemas de tratamento de esgoto. A imagem mostra o material não tratado (esquerda), primeiro tratamento (centro) e após produzir o metano (direita). [Imagem: Clare Kiernan/UBC]

De entupidores a fonte de energia

O óleo de cozinha e demais resíduos gordurosos não entopem apenas os canos e a caixa de gordura da sua casa - esse material pode se transformar em depósitos sólidos, como os "fatbergs" - icebergs de gordura - que recentemente bloquearam o sistema de esgoto de Londres.

Mas essas gorduras, graxas e óleos podem ser transformados em energia, conforme acabam de demonstrar Asha Srinivasan e seus colegas da Universidade da Colúmbia Britânica, no Canadá.

A pesquisadora usou um forno comum de micro-ondas para aquecer - a temperaturas entre 90 e 110 graus Celsius - amostras de resíduos de gordura residenciais e industriais às quais foi adicionado peróxido de hidrogênio, um produto químico que estimula a decomposição da matéria orgânica.

O tratamento reduziu drasticamente o volume de sólidos - até 80% - e ainda liberou ácidos graxos que podem ser decompostos por bactérias no próximo estágio do tratamento dos resíduos.

"[Gorduras, óleos e graxas] são uma excelente fonte de material orgânico, dos quais os microrganismos podem se alimentar para produzir gás metano, que é uma fonte de energia renovável e valiosa. Mas, se a mistura for muito rica em orgânicos, as bactérias não podem lidar com isso e o processo é interrompido. À temperatura certa, asseguramos que a mistura de gorduras está pronta para o tratamento final e pode produzir a quantidade máxima de metano," disse Srinivasan.

Biodigestores

Outra possibilidade de uso da técnica é permitir que os agricultores lancem mais gorduras, óleos e graxas em seus biodigestores, grandes tanques que tratam resíduos agrícolas, incluindo estrume de vaca, para produzir metano.

"Os agricultores normalmente restringem as gorduras, óleos e graxas a menos de 30% do abastecimento total [do biodigestor]. Mas agora a mistura pode ser quebrada em formas mais simples, para que você possa usar muito mais do que isso, até 75% do total do abastecimento. Você recicla mais resíduos de óleo e produz mais metano ao mesmo tempo," completou Srinivasan.

Bibliografia:

Microwave-Enhanced Advanced Oxidation Treatment of Lipids and Food Wastes
Asha Srinivasan, Moutoshi Saha, Kit Caufield, Otman Abida, Ping Huang Liao, Kwang Victor Lo
Water, Air, & Soil Pollution
Vol.: 229:227
DOI: 10.1007/s11270-018-3894-y

Uma nova dimensão para as baterias

Redação do Site Inovação Tecnológica 

As baterias 3D são construídas sobre silício, com as "salas" sendo formadas por furos com a espessura de um fio de teia de aranha. [Imagem: Alexander Pearse - 10.1021/acsnano.7b08751]

Bateria 3D

Engenheiros criaram uma bateria finíssima, formada por alguns milhões de microbaterias cuidadosamente construídas em uma superfície de pouco mais de dois centímetros quadrados.

Cada microbateria tem a forma de uma sala redonda com paredes altas, proporcionando uma grande área superficial sobre a qual camadas de finas nanobaterias são montadas. As camadas finas, juntamente com a grande área de superfície, produzem alta potência e alta energia.

É uma autêntica "bateria 3D", trazendo para a terceira dimensão a tecnologia das baterias de estado sólido de película fina, que são planas - as baterias planares consistem em uma única pilha de camadas que atendem às funções de anodo, eletrólito, catodo e coletores de corrente.

O processo é um pouco mais complicado e mais caro do que a versão plana, mas a maior superfície das microbaterias 3-D fornece mais energia, enquanto a espessura das camadas aumenta drasticamente a potência que pode ser fornecida.

"Uma enorme vantagem desta bateria é que ela é de estado sólido, o que significa que não contém líquidos inflamáveis para pegar fogo, como as bateriasconvencionais à base de lítio.

E como é fabricada usando os mesmos processos de fabricação dos chips semicondutores, ela pode ser incorporada diretamente em uma variedade de dispositivos, de monitores de saúde e telefones celulares a muitas outras aplicações," disse o professor Gary Rubloff, da Universidade de Maryland, nos EUA.

Bibliografia:

Three-Dimensional Solid-State Lithium-Ion Batteries Fabricated by Conformal Vapor-Phase Chemistry
Alexander Pearse, Thomas Schmitt, Emily Sahadeo, David M. Stewart, Alexander Kozen, Konstantinos Gerasopoulos, A. Alec Talin, Sang Bok Lee, Gary W. Rubloff, Keith E. Gregorczyk
ACS Nano
Vol.: 12 (5), pp 4286-4294
DOI: 10.1021/acsnano.7b08751

Ondas do mar são concentradas para gerar energia

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Esta é uma aplicação dos famosos mantos da invisibilidade às ondas do mar. [Imagem: Chunyang Li et al. - 10.1103/PhysRevLett.121.104501]

Concentração de ondas do mar

Esta estrutura de aparência um tanto simples é capaz de concentrar as ondas de água da mesma forma que uma lente concentra as ondas de luz.

Nos testes em laboratório, com apenas 10 cm de água no tanque, as ondas que atingem a estrutura até triplicam de altura quando alcançam sua zona central, enquanto, ao mesmo tempo, dificilmente são geradas ondas refletidas que poderiam anular as ondas entrantes.

Com as ondas concentradas em um ponto único, torna-se mais fácil usá-las para gerar eletricidade, o que promete viabilizar a utilização desse recurso de energia renovável em larga escala.

Invisibilidade para ondas de água

A energia das ondas pode ser concentrada simplesmente direcionando ondas para um canal que vai-se estreitando gradualmente entre duas paredes. Mas esse método também reflete grande parte da energia das ondas, produzindo ondas que se movem para trás, contra as ondas que chegam.

Por isso, Chunyang Li e seus colegas das universidades de Xiamen e Zhejiang, na China, foram buscar inspiração na engenharia óptica - ou óptica transformacional - para projetar uma estrutura que concentra as ondas com pouca reflexão.

Para isso, ele se juntou à equipe do professor Huanyang Chen, que há alguns anos vem construindo mantos de invisibilidade para lidar com ondas de luz - eles já criaram uma técnica para fazer com que um objeto se transforme em outro e ilusões de óptica para atravessar um espelho que lembram os feitos de Alice no País das Maravilhas.

Ou seja, a estrutura concentradora de ondas é mais uma aplicação prática dos metamateriais - a diferença é que, em vez de ondas de luz, a estrutura manipula as ondas de água.

A concentração das ondas exige cálculos precisos da estrutura - cálculos baseados na matemática da óptica transformacional. [Imagem: Chunyang Li et al. - 10.1103/PhysRevLett.121.104501]

Concentração de ondas

O comprimento de onda das ondas de águas depende da profundidade. Li e seus colegas calcularam então que, se a profundidade diminuir de forma precisa entre a borda externa e a zona central, os reflexos de onda são praticamente eliminados para frequências específicas. Para ondas dessas frequências, um número inteiro de meios-comprimentos de onda se encaixa perfeitamente dentro dos canais ao longo da direção radial. Esse arranjo leva a um efeito de interferência de onda que suprime os reflexos.

A estrutura de teste tem 43 centímetros (cm) de raio, com uma profundidade da água decrescendo de 10 cm na borda externa até 3 cm na região central. No ponto central, as ondas têm uma altura 3 vezes maior do que quando entram.

A equipe já está trabalhando na construção de um protótipo maior, escalonado para permitir testes reais na captura de ondas do mar com o objetivo de gerar eletricidade. "Este trabalho é um grande passo para uma aplicação real perto da costa, e esperamos poder alcançar um muito maior no futuro próximo," disse o professor Chen.

Bibliografia:

Concentrators for Water Waves
Chunyang Li, Lin Xu, Lili Zhu, Siyuan Zou, Qing Huo Liu, Zhenyu Wang, Huanyang Chen
Physical Review Letters
Vol.: 121, 104501
DOI: 10.1103/PhysRevLett.121.104501

Celular com tela flexível está mais perto de se tornar realidade

Pela BBC - Brasil

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Image captionA fabricação de um celular flexível não está muito distante da realidade

Celulares que possam ser enrolados ou dobrados como uma folha de papel não estão muito distantes de se tornarem realidade.

Os chamados telefones flexíveis estão sendo desenvolvidos por vários fabricantes, em busca de dispositivos com telas que se dobrem ao meio - ou de funções ainda mais radicais.

A Samsung, que abocanha a maior parte das vendas de celulares no mundo, talvez lance ainda neste ano seu primeiro aparelho flexível, segundo declarações do presidente-executivo do departamento de celulares da empresa sul-coreana, DJ Koh, em entrevista recente.

Ele insinuou que o novo dispositivo pode ser apresentado durante a Conferência de Desenvolvedores da Samsung, entre 7 e 8 de novembro em San Francisco, na Califórnia.

Outra fabricante nessa corrida é a chinesa Huawei, segunda maior vendedora de smartphones do mundo, que espera lançar produtos com essas habilidades a princípio do ano que vem, segundo um relatório da revista econômica japonesa Nikkei Asian Review.

Fontes da empresa ouvidas em julho pelo Wall Street Journal afirmam que o protótipo do celular flexível pode ser "dobrado como uma carteira", e seu exterior mostraria uma barra de funções de um lado e a câmera do outro. O jornal afirma que essa nova tecnologia é vista como uma possível forma de rejuvenescer a indústria global de eletrônicos portáteis, em sua tentativa de continuar a "impressionar os consumidores".

Em entrevista à rede CNBC, o executivo Koh explicou que o processo de fabricação é "complicado", mas está em sua fase final. Acrescentou, porém, que a empresa precisa ter um objetivo claro para um celular com características flexíveis.

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Image captionFabricantes esperam lançar protótipos nos próximos meses

"Se a experiência de um telefone dobrável for igual à de um tablet, será que as pessoas comprarão?", questionou o executivo. "Cada dispositivo, cada função e cada inovação deve ter uma mensagem significativa para o cliente final."

Leitura e resistência

Um dos protótipos de celulares flexíveis foi construído em 2016 pelo Laboratório de Mídias Humanas da Universidade Queen, no Canadá.

À época, o celular foi anunciado pela universidade como o "primeiro smartphone flexível do mundo em alta resolução e tecnologia sem fio". Dobrável, o celular permitiria uma experiência de leitura semelhante à de um livro, segundo os pesquisadores.

"Quando o smartphone é dobrado, as páginas viram da direita para a esquerda, como em um livro. Quanto mais forte for o ato de dobrar, mais rapidamente elas viram", disse em comunicado de 2016 o diretor do laboratório, Roel Vertegaal.

À revista Wired, Vertegaal disse recentemente que, além de mudar a experiência de leitura, os smartphones flexíveis serão mais resistentes a choques, se curvarão facilmente quando guardados dentro de bolsos e dificilmente terão a tela danificada em caso de quedas.

Segundo ele, quando a produção dessa nova tecnologia alcançar grande escala, "como se trata de plástico, as telas flexíveis devem ser muito mais baratas" que as atuais.

Telas OLED

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Image captionTela e componentes precisam ser mais duradouros e eficientes para se adaptar à nova funcionalidade

Em algumas feiras de tecnologia, já estão sendo apresentados alguns modelos de celulares flexíveis de fabricantes como LG, Phillips, Sharp, Sony e Nokia.

O destaque dos dispositivos são as telas OLED, que durante anos foram fabricadas pela Samsung e que também passaram a ser usadas por concorrentes.

OLED é a sigla em inglês de Diodos Emissores de Luz Orgânica - uma tela digital composta por milhares de pixels, cada um com sua fonte própria de luz.

Segundo consultores do setor, como essas telas dispensam uma luz de fundo, conseguem ser mais finas do que as telas LCD, o que favorece a flexibilidade do aparelho.

Isso torna as telas mais caras e, ao mesmo tempo, mais duráveis.

O mais complexo, porém, é que, para fazer um celular flexível, é preciso que outros componentes além da tela sejam dobráveis - a bateria e a carcaça, por exemplo.

Segundo a reportagem de julho do Wall Street Journal, o formato do smartphone dobrável pode exigir uma bateria maior, despertando preocupações quanto a um possível superarquecimento do aparelho - que também exigiria componentes mais poderosos, como chips, o que pode elevar o custo final para o consumidor.

Ainda assim, Lixin Cheng, chefe da divisão móvel da empresa de comunicações chinesa ZTE, outra grande do setor, se disse convencido de que os celulares flexíveis serão a grande novidade no mercado de telefonia móvel.

A revista tecnológica Smart Life foi na mesma direção, afirmando que as telas flexíveis "serão, sem dúvida, a próxima grande revolução na telefonia".

Como o Japão pretende levar pessoas ao espaço de elevador

Pela BBC - Brasil

Direito de imagemOBAYASHI CORP

Image captionJapão pretende construir um elevador da Terra ao espaço, capaz de transportar 30 pessoas em uma espécie de contêiner em formato oval

Parece ficção científica, mas é um plano concreto: um elevador que leva pessoas até o espaço. O projeto vem do Japão, que quer ser o primeiro país do mundo a transportar viajantes dessa maneira.

A ideia é construir um elevador capaz de transportar até 30 indivíduos dentro de uma espécie de contêiner em formato oval que se moverá a 200 km/h em trajeto de oito dias. Um motor elétrico impulsionaria a cabine através do cabo, que teria um comprimento total de 96 mil km.

Para tanto, o país deve lançar um teste, o primeiro do tipo no espaço. Um foguete com um mini-elevador de 10 cm será lançado da ilha japonesa de Tanegashima e, quando chegar ao espaço, viajará por um cabo de 10 metros suspenso entre dois mini satélites.

O teste estava previsto para dia 10 de setembro, mas a previsão de chegada do tufão Jebi atrasou seu lançamento.

Os responsáveis pelo projeto, que pretende chegar até a Estação Espacial Internacional, a 400 km de altura, são uma equipe de especialistas da faculdade de Engenharia da Universidade Shizuoka. No teste, uma câmera acoplada à estrutura registrará cada um dos movimentos.

Mas essa ideia não é nova. Cientistas sonham com ela há décadas.

Velocidade máxima

Em 1895, o físico russo Konstantin Tsiolkovsky ficou deslumbrado com a Torre Eiffel, em Paris. E pensou que poderia usar uma estrutura similar para lançar corpos ao espaço.

A ideia era usar a força centrífuga da rotação do planeta, como se fosse uma corda amarrada a uma bola de futebol que gira, para impulsionar a estrutura.

Mas como concretizar essa ideia?

Os cientistas japoneses confiam em seu sistema, desenvolvido pela empresa Obayashi Corporation com custos de quase US$ 9 milhões (cerca de R$ 38 milhões).

Direito de imagemNASA

Image captionO maior desafio é encontrar material suficientemente resistente

"Nossos especialistas em construção, clima, dinâmica do vento e design dizem que é possível", disse um porta-voz da empresa quando o projeto estava em sua fase inicial.

Espera-se que ele esteja pronto para ser lançado até o ano 2050.

"Em teoria, um elevador espacial é altamente plausível. As viagens espaciais podem tornar-se algo popular no futuro", disse Yoji Ishikawa, que dirige a equipe de pesquisa.

Nem todos estão de acordo.

Direito de imagemNASA

Image captionA Estação Espacial Internacional orbita a cerca de 400 km de altura

Ventos contrários

O maior desafio é encontrar material suficientemente forte para enfrentar a gravidade e os ventos da atmosfera. Por isso os projetos até agora propõem nanotubos de carbono, material muito mais forte que aço.

A Nasa e a Agência Espacial Europeia também querem tornar viável a ideia do elevador espacial - o físico americano Bradley C. Edwards disse que é preciso pelo menos mais 20 anos para construí-lo.

Em 2009, a Agência Espacial Europeia mostrou um protótipo do objeto na Segunda Conferência Internacional de Elevadores Espaciais.

Mais tarde, a empresa canadense Thoth Technology Inc. conseguiu obter uma patente nos Estados Unidos para criar uma torre inflável de 20 km de altura que alcançaria o mesmo propósito.

Para o empresário Elon Musk, que tem uma empresa de exploração espacial, a SpaceX, a ideia é "extremamente complicada".

"Não acho que seja realista criar um elevador espacial. Seria mais fácil construir uma ponte de Los Angeles a Tóquio", disse em uma conferência no MIT.