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terça-feira, 2 de fevereiro de 2016

Como o Brasil pode se preparar para Quarta Revolução Industrial

Com informações da BBC 


Economia e sociedade
A edição deste ano do Fórum Econômico Mundial, em curso em Davos, na Suíça, tem como tema central a chamada "Quarta Revolução Industrial".
O conceito descreve economia com forte presença de tecnologias digitais, mobilidade e conectividade de pessoas e de coisas, na qual o valor central é a informação.
Mas, será que o Brasil está preparado para essa nova revolução?
Segundo especialistas, o país se saiu bem na redução de desigualdade social na última década, mas precisa investir mais em educação e inovação para obter ganhos em produtividade e geração de empregos nesta nova economia.
"O grande desafio à frente é manter os avanços sociais e estimular o aumento da produtividade," afirmou Alicia Bárcena, secretária-executiva da Cepal (Comissão Econômica para América Latina e Caribe), órgão ligado à ONU.
Segundo ela, a transição passa por "novos pactos sociais": "É necessário construir novas alianças que transpassem partidos políticos e viabilizem condições para a criação de um novo ciclo de investimento. Integrar mercados regionais em tecnologias-chave, por exemplo com a criação de um mercado digital comum, e o incentivo a cadeias regionais de tecnologias e produtos verdes."
Investimentos em educação
O Brasil tem elevado o investimento direto em educação. No período compreendido entre a virada do milênio e 2013, o total cumulativo investido por estudante ao longo da vida acadêmica, do jardim de infância à universidade, passou de R$ 106 mil para R$ 162 mil. O aumento de mais de 50% tem base em dados do Inep (Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais), vinculado ao Ministério da Educação.
Ainda assim, o Brasil permanece abaixo da média dos países ricos, conforme retrata o Pisa, ranking internacional que avalia a qualificação de estudantes do mundo todo. No levantamento de 2012 foi observado que quase metade dos alunos brasileiros não apresenta competências básicas de leitura.
Além disso, outra análise da mesma organização, mas de 2015, estimou que os estudantes brasileiros são muito fracos na capacidade de navegar em sites e compreender leituras na internet, ficando à frente apenas da Colômbia e dos Emirados Árabes em um ranking com 31 países.
Revoluções Industriais
As três revoluções industriais anteriores tiveram início nos países desenvolvidos, chegando com atraso ao Brasil. A primeira foi a iniciada no fim do século 18, quando água e vapor foram utilizados para mover máquinas na Inglaterra. A segunda veio do emprego de energia elétrica na produção em massa de bens de consumo. A terceira é a do uso da informática, iniciada em meados do século passado.
A revolução atual, aliás, segue na esteira dessa anterior: é caracterizada por sua natureza hiperconectada, em tempo real, por causa da internet. Além das mudanças nos sistemas de produção e consumo e amplo uso de inteligência artificial, ela também traz o desenvolvimento de energias verdes, com menor impacto sobre o meio ambiente.
Mas a transição não necessariamente será suave.
Com essa nova etapa de conexão entre homens e máquinas, haverá uma quebra do modelo de cadeias produtivas e das interações comerciais em que os consumidores poderão atuar como produtores, na chamada Era das Máquinas Livres, fundada basicamente na impressão 3D, ou manufatura aditiva.
Nesse caminho, porém, mais de 7 milhões de empregos serão perdidos no sistema tradicional, segundo relatório do Fórum Econômico Mundial.
Brasil na Quarta Revolução Industrial
Como o Brasil poderia se preparar para esse momento?
"Idealmente, deveria implementar políticas de fortes incentivos que nivelem por cima, não apenas na área de formação e capacitação de trabalhadores para o uso de novas tecnologias, mas priorizando também investimentos em pesquisa e desenvolvimento para que o país não se torne um mero consumidor de tecnologias," sugere Vanessa Boana Fuchs, pesquisadora do Centro de Estudos Latino-Americanos da Universidade de St. Gallen, na Suíça.
Uma pesquisa realizada pela consultoria Accenture estima que a participação da economia digital no PIB do Brasil saltará dos atuais 21,3% para 24,3% em 2020 e valerá US$ 446 bilhões (R$ 1,83 trilhão).
O mesmo estudo aponta que o país precisa manter os níveis atuais de educação e expandir investimentos em novas tecnologias e na geração de uma cultura digital para acelerar ainda mais o progresso. Se o Brasil aplicar recursos ativamente nessas áreas, a consultoria prevê que o segmento econômico poderá movimentar outros US$ 120 bilhões (R$ 494 bilhões) além do previsto.
Neste mês, a presidente Dilma Rousseff sancionou o Marco Legal da Ciência e Tecnologia, novo parâmetro legislativo que promete reduzir a burocracia, facilitando investimentos em pesquisa e ciência nas iniciativas pública e privada. Além disso, o governo anunciou um edital de financiamento de R$ 200 milhões para pesquisa e desenvolvimento.
Ameaças da Quarta Revolução Industrial
Alicia Bárcena, da Cepal, vê três ameaças no horizonte da quarta revolução industrial: o aumento da desigualdade, as mudanças climáticas e a tendência recessiva das economias. Desafios, afirma, que podem ser solucionados com investimento estatal e políticas públicas ativas.
"Políticas fiscais expansionistas podem ajudar a evitar tendências recessivas e recuperar empregos. Acesso universal à educação e saúde encorajam demanda agregada e aumento de produtividade," defende. "Políticas sociais voltadas ao amparo social universal e no combate à desigualdade podem promover um incentivo crucial para a demanda minguante em todos os lugares."
Para a especialista, o investimento público deve ter um "componente ambiental" forte, que mova a economia mundial a um caminho de baixo carbono, ou seja, de baixa emissão de gases de efeito estufa. Essa alternativa, afirma, contribui muito mais para a geração de empregos do que a indústria poluente.

"O desafio é direcionar as novas e antigas tecnologias para a utilização mais eficiente de recursos naturais, energias renováveis e sustentável, cidades inteligentes que possibilitem evitar desperdício de energia e produção," avalia Vanessa Fuchs.

Governo prepara ações para popularizar ciência

Com informações do MCTI 

Popularização da ciência
O governo está elaborando um programa para popularizar a ciência no Brasil, anunciou o ministro de Ciência, Tecnologia e Inovação, Celso Pansera.
A intenção é criar espaços onde os estudantes possam ter contato com o universo e os fenômenos científicos.
"[Queremos] colocar centros de popularização de criação de ciência para estudantes do Ensino Básico, nas cidades médias do País, ao longo dos próximos anos para que as pessoas tenham a dimensão da importância da ciência, da tecnologia e da inovação no cotidiano do brasileiro", afirmou Pansera.
O ministro citou como referência o Museu do Amanhã, inaugurado em dezembro no ano passado, no Rio de Janeiro, que abriga mostras e exposições de temas relacionadas às ciências e tem atividades que permitem a interatividade do público. O ministro informou que se reuniu com a equipe do museu para tratar da possibilidade de compartilhar o conteúdo. O projeto deve envolver também outros ministérios.
Bom momento
O ministro ressaltou que despertar o interesse dos estudantes para as ciências vai contribuir para a formação de professores e para a melhoria da educação no País.
"É um bom momento para lançar um programa de popularização da ciência, aproximando biologia, química, matemática e física da juventude, criando prazer nos jovens e nas crianças com o conhecimento", afirmou Pansera.

Segundo ele, o projeto deverá estar pronto em fevereiro, devendo ser divulgado em março.

Brasil não consegue medir resultados de investimentos em ciência

Com informações da Agência Brasil 

Incapacidade
O Ministro Celso Pansera disse que o Brasil "não tem um sistema seguro de medição de resultados de pesquisas" na área de ciência, tecnologia e inovação.
"Não há medição, não sabemos qual o nível de eficiência que está sendo investido com ciência, tecnologia e inovação," disse Pansera durante apresentação da Proposta da Estratégia Nacional de Ciência, Tecnologia e Inovação 2016-2019 à comunidade científica na Academia Brasileira de Ciências (ABC).
"Já encomendamos um trabalho com diversos pesquisadores para formatar um sistema para medir a eficiência do que é investido em ciência e tecnologia no Brasil, qual o resultado, o que de fato é produzido e tem impacto na vida das pessoas. Há padrões internacionais, vamos adaptá-los a nossa realidade. Quanto mais eficiente, mais recursos," acrescentou.
Ciência sem Fronteiras
Um dos membros da diretoria da ABC, o físico da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Luiz Davidovich citou como exemplo da falta de acompanhamento de resultados de programas federais que requerem muitos recursos, como o Ciência Sem Fronteiras.
"A decisão de continuar o programa requer uma avaliação do que foi feito. Será que o número enviado para fora foi grande demais, que os recursos para pagar custos com universidades nos Estados Unidos e na Inglaterra, por exemplo, que são caras, são revertidos de forma ótima para o país? Tudo isso precisa ser avaliado," recomendou.
O físico também ressaltou que falta acompanhamento de projetos da iniciativa privada financiados com dinheiro público.
"A Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) movimentou R$50 bilhões em subvenção há cerca de um ou dois anos para a iniciativa privada. Recursos dessa natureza e para empresas desse porte têm que ser muito bem avaliados, pois como os juros são abaixo dos do mercado há tentação grande de usar esse recursos para o fluxo de de caixa em vez de usar para inovação diferencial. A empresa continua fazendo a inovação que sempre fez e utiliza esses recursos para outras atividades", avaliou Davidovich.
Mais investimentos em ciência
Mesmo sem um sistema de avaliação, os cientistas que participaram do evento cobraram mais recursos do governo para ciência e tecnologia.
Eles também destacaram a necessidade de aumentar o percentual do Produto Interno Bruto investido no setor, que hoje é de cerca de 1%, bem como o número de cientistas no país. Nos países desenvolvidos, há cerca de 2 mil cientistas por milhão de habitantes. No Brasil, o número é de aproximadamente 600 cientistas por milhão de habitantes.

Pansera anunciou que está negociando a assinatura de um empréstimo de U$2 bilhões de dólares com o Banco Interamericano de Desenvolvimento (Bid) para a ampliação da infraestrutura em pesquisa no país, em projetos voltados para segurança cibernética, hídrica, alimentar e segurança energética, entre outros. As unidades de pesquisa do ministério e os Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia estão entre os beneficiados pelo eventual empréstimo.

Ver para onde a energia vai impulsiona fusão nuclear

Redação do Site Inovação Tecnológica 



Ver para onde a energia vai impulsiona fusão nuclear
Visualização do fluxo de energia está impulsionando técnica de fusão nuclear conhecida como ignição rápida. [Imagem: HEDPG/UC San Diego]
Ver a energia
Há vários projetos de fusão nuclear em andamento, ainda que a física e a engenharia necessárias para criar uma "estrela artificial" não estejam completamente compreendidas.
A fusão a laser, por exemplo, alcançou patamares importantes no caminho rumo à produção da fusão nuclear propriamente dita, mas os pesquisadores ainda estão tentando descobrir formas de concentrar a energia do laser e fazer o alvo fundir-se por igual.
Agora, uma equipe da Universidade da Califórnia de San Diego, nos EUA, descobriu uma técnica para "ver" onde a energia está indo durante o processo de ignição que deverá levar à fusão dos núcleos de deutério e trício, ambos isótopos do hidrogênio, em um núcleo de hélio, liberando quantidades enormes de energia.
Isso poderá ajudar no desenvolvimento das cápsulas - as chamadas hohlraum - contendo o combustível para a fusão nuclear, que têm insistido em se comprimir de forma desigual, impedindo a geração da energia necessária para que os átomos se fundam.
Imagem da energia
A técnica consiste na inserção de átomos de cobre dentro da cápsula de combustível.
Quando o feixe de laser de alta intensidade atinge a cápsula, comprimindo-a, isso gera elétrons de alta energia que atingem os átomos de cobre, fazendo-os emitir raios X, que então são capturados para gerar uma imagem.
"Antes de desenvolvermos esta técnica, era como se estivéssemos olhando no escuro. Agora podemos entender melhor onde a energia está sendo depositada para que possamos investigar novos projetos experimentais para melhorar a transferência da energia para o combustível," disse Christopher McGuffey, coordenador da equipe.
Ver para onde a energia vai impulsiona fusão nuclear
Para iniciar a fusão nuclear, a cápsula de combustível precisa ser comprimida por igual. [Imagem: L. C. Jarrott et al. - 10.1038/nphys3614]
E parece estar dando resultado. Ao testar a nova técnica, a equipe já conseguiu bater o recorde de eficiência na transferência de energia entre o laser e a cápsula de combustível, que chegou aos 7%.
Se parece pouco, isso é quatro vezes mais do que havia sido conseguido anteriormente. E os cálculos teóricos indicam ser possível alcançar 15% com a técnica utilizada, embora isso ainda precise ser aferido em novos experimentos.
Ignição rápida
A técnica conhecida como ignição rápida para iniciar a fusão nuclear consiste em duas etapas.
Em primeiro lugar, centenas de lasers comprimem a cápsula de combustível, cheia de deutério e trício, que atingem uma densidade extremamente elevada.
Em seguida, um laser de alta intensidade fornece energia para aquecer rapidamente o combustível comprimido, fazendo-o "inflamar", disparando a fusão nuclear.
O laboratório NIF (National Ignition Facility), nos Estados Unidos, está à frente no desenvolvimento da técnica de ignição rápida para fusão nuclear, mas os japoneses entraram firmes no páreo com a construção do laser mais potente do mundo, capaz de disparar 2 petawatts.

Bibliografia:

Visualizing fast electron energy transport into laser-compressed high-density fast-ignition targets
L. C. Jarrott, M. S. Wei, C. McGuffey, A. A. Solodov, W. Theobald, B. Qiao, C. Stoeckl, R. Betti, H. Chen, J. Delettrez, T. Döppner, E. M. Giraldez, V. Y. Glebov, H. Habara, T. Iwawaki, M. H. Key, R. W. Luo, F. J. Marshall, H. S. McLean, C. Mileham, P. K. Patel, J. J. Santos, H. Sawada, R. B. Stephens, T. Yabuuchi, F. N. Beg
Nature Physics
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nphys3614

Hubble flagra nuvem descomunal vindo rumo à Via Láctea

Redação do Site Inovação Tecnológica 



Hubble flagra nuvem descomunal vindo rumo à Via Láctea
Se a Nuvem de Smith emitisse luz visível, é assim que nós a veríamos no céu (observe a comparação com a Lua Cheia). [Imagem: Saxton/Lockman/NRAO/AUI/NSF/Mellinger]
Nuvem de Smith
O telescópio espacial Hubble capturou novas informações sobre uma nuvem invisível que está disparada em direção à nossa galáxia a cerca de 1,12 milhão de quilômetros por hora.
Quando ela atingir a Via Láctea, os astrônomos acreditam que o fenômeno irá desencadear uma explosão espetacular de formação de estrelas, fornecendo gás suficiente para gerar 2 milhões de novos sóis.
Esta região de gás em forma de cometa tem 11.000 anos-luz de comprimento por 2.500 anos-luz de diâmetro. Se a nuvem pudesse ser vista em luz visível, ela abrangeria o céu com um diâmetro aparente 30 vezes maior do que o tamanho da Lua Cheia.
Embora centenas de nuvens de gás enormes chispem em alta velocidade em torno da nossa galáxia, esta chamada "Nuvem de Smith" é única porque sua trajetória é bem conhecida.
A nuvem foi descoberta no início dos anos 1960 pelo então estudante de astronomia Gail Smith, que detectou as ondas de rádio emitidas pelo hidrogênio em sua composição.
Hubble flagra nuvem descomunal vindo rumo à Via Láctea
Cenário mais provável para o efeito bumerangue da Nuvem de Smith. [Imagem: NASA/ESA/A. Feild (STScI)]
Efeito bumerangue
As novas observações do Hubble sugerem que essa nuvem monstruosa não tem origem extragaláctica, tendo sido mais provavelmente lançada pela própria Via Láctea, algo que teria ocorrido cerca de 70 milhões de anos atrás.
Mas parece que a velocidade de arremesso não foi tão grande, e agora, tal como um bumerangue, ela está de volta.
Os dados mostraram que a Nuvem de Smith é tão rica em enxofre quanto o disco externo da Via Láctea, uma região cerca de 40.000 anos-luz do centro da galáxia (cerca de 15.000 anos-luz mais longe do que o nosso Sol e o Sistema Solar).
Isto significa que a nuvem foi enriquecida com material de estrelas, o que não aconteceria se ela fosse constituída somente de elementos mais leves, sobretudo hidrogênio e hélio, vindos de fora da galáxia, ou se fosse o remanescente de uma galáxia que não conseguiu formar estrelas.
Assim, o cenário mais provável é que ela foi arremessada pelos braços externos da nossa galáxia, fez uma parábola e agora está de volta.
A boa notícia é que ela só deve chegar na borda da Via Láctea daqui a cerca de 30 milhões de anos.

Bibliografia:

On the Metallicity and Origin of the Smith High-Velocity Cloud
Andrew J. Fox, Nicolas Lehner, Felix J. Lockman, Bart P. Wakker, Alex S. Hill, Fabian Heitsch, David V. Stark, Kathleen A. Barger, Kenneth R. Sembach, Mubdi Rahman
Astrophysical Journal Letters
Vol.: 816:L11
DOI: 10.3847/2041-8205/816/1/L11

Sinapses eletrônicas: agora em versão orgânica

Redação do Site Inovação Tecnológica 



Sinapses eletrônicas: agora em versão orgânica
Diagrama do memristor de plástico, cujos componentes principais são compostos orgânicos. [Imagem: V. A. Demin et al. - 10.1016/j.orgel.2015.06.015]
Computadores inteligentes
O memristor é o quarto componente fundamental da eletrônica, por muito tempo considerado o elo perdido da eletrônica por ser capaz de viabilizar a construção de computadores que aprendem.
Embora tecnicamente semelhante aos resistores, a resistência elétrica em um memristor é dependente da carga elétrica que passa através dele, o que significa que ele altera constantemente suas propriedades em resposta a um sinal externo.
Ou seja, um memristor tem uma memória e, ao mesmo tempo, é capaz de modificar os dados codificados por seu estado de resistência. É isto que torna o memristor similar a uma sinapse, uma conexão entre neurônios no cérebro, capaz de modificar a eficiência da transmissão dos sinais sob a influência da própria transmissão - uma "plasticidade eletrônica", que permite construir redes neurais "verdadeiras".
Agora, esses componentes ficaram ainda mais próximos de seus análogos biológicos.
Memristores orgânicos
Uma equipe da Rússia e da Itália levou os princípios da eletrônica orgânica para esses novos componentes promissores, construindo memristores poliméricos, ou orgânicos.
Usando uma solução de polianilina, um substrato de vidro e eletrodos de cromo, a equipe construiu uma rede neural feita inteiramente de memristores plásticos.
Em comparação com os padrões da eletrônica, os memristores plásticos ainda são enormes, batendo na faixa dos milímetros.
Mas a equipe ressalta que já é o suficiente para pensar em sua utilização em alguns nichos, como visão de máquina, sintetização de voz e outros sistemas sensoriais, e também para sistemas de controle inteligentes em vários campos de aplicação, incluindo robôs autônomos.

Bibliografia:

Hardware elementary perceptron based on polyaniline memristive devices
V. A. Demin, V. V. Erokhin, A. V. Emelyanov, S. Battistoni, G. Baldi, S. Iannotta, P. K. Kashkarov, M. V. Kovalchuk
Organic Electronics
Vol.: 25, Pages 16-20
DOI: 10.1016/j.orgel.2015.06.015

segunda-feira, 1 de fevereiro de 2016

Nanotecnologia faz tecelagem molecular

Redação do Site Inovação Tecnológica 



Primeiro material a ser tecido em nível molecular
A nanotecelagem interliga os compostos metálicos e orgânicos, criando uma técnica de fabricação flexível e reversível. [Imagem: Omar Yaghi/UC Berkeley]
Costurando em nível atômico
Químicos da Suécia e dos EUA conseguiram pela primeira vez tecer um material em nível molecular.
A tecelagem é a forma tradicional de fabricar tecidos, mas criar tramas de moléculas pode permitir a criação de compostos químicos muito interessantes.
A equipe teceu fios de moléculas orgânicas para formar um material tridimensional, usando o cobre como modelo.
Os íons de cobre podem ser adicionados e removidos sem alterar a estrutura como um todo. Além disso, a elasticidade do material pode ser alterada de forma reversível.
"A tecelagem em química é algo que se tem tentado há muito tempo na química, e é desconhecida na biologia," disse Omar Yaghi, dos Laboratórios Berkeley. "No entanto, encontramos uma maneira de tecer fios orgânicos que nos permite projetar e fabricar estruturas orgânicas complexas e grandes em duas e três dimensões."
Tecidos moleculares
A equipe afirma que a técnica de nanotecelagem também pode ser aplicada a nanopartículas ou polímeros, o que significa que esses materiais poderão ser fabricados na forma de películas finas para dispositivos eletrônicos.
Primeiro material a ser tecido em nível molecular
A nanotecelagem permite múltiplas tramas (primeira linha) e construir nanotecidos em duas e três dimensões (linha central). Na linha inferior, imagem dos nanotecidos por microscopia eletrônica. [Imagem: Yuzhong Liu - 10.1126/science.aad4011]
O novo material resultante deste primeiro experimento de tecelagem molecular se enquadra na categoria dos COFs, sigla de Covalent Organic Frameworks, ou estruturas orgânicas covalentes.
"Nós levamos a arte da tecelagem para os níveis atômico e molecular, criando uma nova maneira poderosa de manipular a matéria com incrível precisão para atingir propriedades mecânicas únicas e valiosas," disse o professor Yaghi, que foi pioneiro na criação dos COFs e seus parentes próximos, os MOFS (Metal Organic Frameworks, ou estruturas metal-orgânicas).
COFs e MOFs
As COFs (estruturas orgânicas covalentes) e MOFs (estruturas metal-orgânicas) são cristais tridimensionais porosos com superfícies internas extraordinariamente grandes, que podem absorver e armazenar enormes quantidades de moléculas-alvo, que se encaixam e se distribuem em seus poros.
Estas estruturas são muito promissoras para inúmeras aplicações, incluindo o sequestro de carbono e a redução do dióxido de carbono em monóxido de carbono, uma rota que permite essencialmente transformar o CO2 em uma ampla gama de produtos químicos, incluindo combustíveis, produtos farmacêuticos e plásticos.
Com a nova técnica, essas estruturas são tecidas para formar redes de grandes dimensões, cujas tramas são mantidas coesas por ligações químicas fortes.

Bibliografia:

Weaving of organic threads into a crystalline covalent organic framework
Yuzhong Liu, Yanhang Ma, Yingbo Zhao, Xixi Sun, Felipe Gándara, Hiroyasu Furukawa, Zheng Liu, Hanyu Zhu, Chenhui Zhu, Kazutomo Suenaga, Peter Oleynikov, Ahmad S. Alshammari, Xiang Zhang, Osamu Terasaki, Omar M. Yaghi
Science
Vol.: 351 ISSUE 6271 365-369
DOI: 10.1126/science.aad4011

Biorretenção combate enchentes e limpa a água

Com informações da Agência Fapesp 



Sistema de biorretenção combate enchentes e limpa a água
O sistema é barato e não interfere na paisagem local, podendo ser usado em áreas com tráfego intenso de veículos. [Imagem: Loide Angelini Sobrinha/UFSC]
Seguro contra enchentes
Engenheiros da USP de São Carlos (EESC-USP) estão desenvolvendo um sistema de drenagem de água de chuva alternativo que pode contribuir para minimizar o problema das enchentes nas cidades.
As estruturas, chamadas tecnicamente de sistemas de biorretenção, funcionam como um reservatório para o amortecimento da água da chuva, armazenando-a por um determinado período de tempo de modo que possa posteriormente infiltrar ou ser absorvida naturalmente pelo solo.
Há grandes vantagens em relação aos tradicionais "piscinões", sendo uma das principais o fato de que esses sistemas podem ser instalados em unidades menores, até mesmo residenciais.
"O sistema permite captar a água da chuva antes de ser lançada diretamente em um rio ou córrego de uma cidade, por exemplo, para que possa ser tratada previamente e infiltre no solo com velocidade e volume adequados, diminuindo o risco de inundações. Por isso, pode ser útil para a prevenção de enchentes", disse Altair Rosa, participante do projeto.
Sensores de poluentes
A solução de drenagem consiste na construção de filtros subterrâneos permeáveis, compostos por camadas sobrepostas de grama, areia, brita e manta geotêxtil. Além de deter temporariamente volumes excessivos de água durante chuvas muito fortes, o mecanismo permite reter poluentes.
A camada superficial do sistema, composta por vegetação, permite reter a água da chuva de modo a não causar problemas de erosão. Em conjunto com as camadas de areia, brita e a manta geotêxtil, a camada de vegetação também auxilia na retenção de poluentes carreados pela água da chuva.
"Ao passar por essa série de filtros, a água da chuva torna-se cada vez mais tratada antes de chegar ao lençol freático", detalhou Altair.
Sistema de biorretenção combate enchentes e limpa a água
O engenheiros estão avaliando vários métodos de construção do sistema. [Imagem: Loide Angelini Sobrinha/UFSC]
Para monitorar a qualidade e quantidade da água escoada, os pesquisadores instalaram sensores na entrada e na saída do sistema de biorretenção, além de um sistema de transmissão de dados em tempo real a fim de possibilitar o controle do funcionamento.
"A ideia do uso desses sensores é que, com o advento de tecnologias voltadas a tornar as cidades inteligentes, no futuro próximo seja possível que os próprios cidadãos ou moradores de um edifício, por exemplo, controlem o tratamento da poluição da água por esses sistemas de biorretenção", afirmou Eduardo Mário Mendiondo, pesquisador responsável pelo projeto.
Os sensores de monitoramento mostraram-se capazes de medir com bastante precisão os níveis de metais e substâncias, como nitrito, nitrato e fósforo na água recebida pelo sistema.
Vantagens da biorretenção
De acordo com os pesquisadores, algumas das vantagens do sistema alternativo de drenagem de água e biorrentação incluem o fato de ele poder ser modificado e expandido de acordo com o grau de urbanização de uma determinada área, ser barato, não interferir na paisagem local e ajudar a controlar a poluição em áreas com tráfego intenso de veículos, uma vez que os poluentes são carreados pela água da chuva escoada para o sistema.
Além disso, também pode servir para outros finalidades, como tratamento de efluentes, e ser usado em conjunto com os sistemas de drenagem urbana usados hoje nas cidades, baseados em canalizações.

"Em vez de colocar só um bueiro em uma via, por exemplo, é possível associá-lo a esse sistema de drenagem alternativo, que permite não somente escoar essa água da chuva, como também fazer com que se infiltre ou seja absorvida pelo solo e retenha parte da poluição que é gerada na bacia em razão da constante urbanização", disse Mendiondo.

Condutor elétrico é feito juntando dois isolantes

Redação do Site Inovação Tecnológica 



Condutor elétrico é feito juntando dois isolantes
O comportamento condutor surge na interface entre as camadas de dois materiais que, isoladamente, são isolantes. [Imagem: P. Xu et al.]
Gases de elétrons
Peng Xu, da Universidade de Minnesota, nos EUA, conseguiu algo que parece impossível: criar um condutor elétrico usando dois materiais isolantes.
Xu descobriu que combinar dois óxidos sólidos, cada um dos quais eletricamente isolante, sobrepondo-os com uma orientação cristalina precisa, gera uma camada muito densa de elétrons de alta mobilidade.
Essa camada condutora entre os isolantes surge quando um óxido de titânio e neodímio (NdTiO3) é emparelhado com um óxido de titânio e estrôncio (SrTiO3).
As análises mostraram que os elétrons que saem das camadas à base de neodímio rumo às camadas à base de estrôncio são "itinerantes", constituindo o mais intenso "gás de elétrons 2D" já obtido.
Gases de elétrons desempenham um papel importante na física das interfaces, como demonstrado em experimentos como o controle de transistores à distância, além de estarem na base de novos componentes eletrônicos, como o transístor a vácuo.
Segundo a equipe, a densidade dessa camada de elétrons - a mais elevada já observada na junção de dois materiais - abre o caminho para uma nova classe de componentes eletrônicos, componentes capazes de superar os gargalos da eletrônica tradicional.
Interfaces entre materiais
Embora juntar dois isolantes para fazer um condutor soe como algo estranho, na verdade já se imaginava há tempos que isso seria possível.
Como os pesquisadores da área dos novos materiais gostam de reafirmar, a funcionalidade dos materiais parece estar sempre na interface entre eles, e não exatamente nas características intrínsecas de cada um isoladamente. Por exemplo, as células solares e os LEDs funcionam devido aos efeitos fotoelétrico e de fotoemissão que surgem na interface entre dois materiais semicondutores.
A importância da camada superficial dos materiais também é bem conhecida, como no caso dos chamados isolantes topológicos. Mas as interfaces sempre rendem frutos interessantes, como o sólido que nasce na fronteira entre dois líquidos e este recém-descoberto condutor com pais isolantes.

Bibliografia:

Quasi 2D Ultrahigh Carrier Density in a Complex Oxide Broken-Gap Heterojunction
Peng Xu, Timothy C. Droubay, Jong Seok Jeong, K. Andre Mkhoyan, Peter V. Sushko, Scott A. Chambers, Bharat Jalan
Advanced Materials Interfaces
Vol.: Early View
DOI: 10.1002/admi.201500432

Inaugurada Autoestrada de Dados Espaciais a laser

Redação do Site Inovação Tecnológica 



Inaugurada Autoestrada de Dados Espaciais a laser
Os satélites da Autoestrada de Dados a Laser ficam sempre sobre a mesma posição da Terra. Eles recebem os dados a laser dos outros satélites e os retransmitem para o solo. [Imagem: ESA]
Autoestrada de Dados Espaciais
Já está no espaço o primeiro satélite da Rede Europeia de Retransmissão de Dados a Laser.
O sistema EDRS (sigla em inglês para European Data Relay System) também está sendo chamado de Autoestrada de Dados Espaciais.
E ele será exatamente isso: uma forma de conexão de dados a laser que será usada entre satélites.
Hoje, os satélites de órbita baixa, incluindo os de observação da Terra, capturam suas informações rápida e continuamente, mas só conseguem transmitir os dados para o solo quando estão passando sobre uma antena capacitada para recebê-los.
Isto significa que pode levar de minutos a algumas horas para que uma imagem de um desastre natural, por exemplo, chegue até às mãos de quem precisa das informações - a maioria dos satélites de observação da Terra completa uma órbita a cada 90 minutos, mas tem apenas uma janela de 10 minutos para transmitir seus dados para uma determinada estação em terra.
O mesmo acontece com a Estação Espacial Internacional, com aeronaves não-tripuladas e com os satélites militares e de espionagem, que terão suas conexões com a Terra passando de intermitente para quase-contínuo, sem depender de antenas instaladas em países fora da Europa.
O objetivo da Autoestrada de Dados Espaciais é criar uma conexão a laser desses satélites com um satélite localizado em uma órbita bem mais elevada, geoestacionária, que terá sempre uma antena no solo em seu campo de visão. Assim, os dados chegarão em terra de forma praticamente instantânea.
Comunicação espacial a laser
Inaugurada Autoestrada de Dados Espaciais a laser
O equipamento de comunicação espacial a laser é pequeno, podendo ser facilmente incorporado em qualquer satélite. [Imagem: ESA]
Os links de comunicação espacial a laser têm velocidade de transmissão bidirecional de 1,8 Gbit por segundo.
Os satélites que vão trocar dados a laser podem estar a até 45.000 km de distância um do outro.
Os lasers operam com luz não-visível, com comprimento de onda de 1.064 nanômetros, portanto já na faixa do infravermelho.
Apesar da precisão e da velocidade, o equipamento como um todo é pequeno, medindo 60 x 60 x 70 cm, pesando apenas 53 kg e consumindo 160 watts de potência. Isso deverá facilitar sua instalação em satélites comerciais e outros veículos.
Quando estiver em pleno funcionamento, o EDRS retransmitirá até 50 terabytes de dados do espaço diariamente para o solo.
Programa ambicioso de telecomunicações
Na parte já aprovada do projeto, o sistema EDRS terá três satélites estrategicamente posicionados, de forma que qualquer satélite, localizado em qualquer posição da órbita da Terra, terá sempre em sua linha de visão um satélite da rede capaz de receber suas transmissões por laser.
Os três satélites, por sua vez, estarão sempre com antenas em solo em sua linha de visão, para onde retransmitirão os dados por uma conexão normal de rádio.
O primeiro satélite da Autoestrada Espacial, o EDRS-A, foi lançado na última sexta-feira, e deverá começar a operar a partir do meio do ano, depois de completar os testes iniciais. O próximo deverá ser lançado em 2018.

Segundo a Agência Espacial Europeia (ESA), o "EDRS é um sistema único e o mais ambicioso programa de telecomunicações já feito até hoje, criando os meios para o aparecimento de um mercado completamente novo na comunicação comercial por satélite".

Inventado um plástico híbrido revolucionário

Redação do Site Inovação Tecnológica 



Inventado um plástico híbrido revolucionário
Entre os braços da estrela ninja fica o material mais macio e similar aos materiais biológicos. Esta é a área que pode ser funcionalizada e recarregada. [Imagem: Mark E. Seniw/Northwestern University]
Polímero funcionalizado
Imagine um polímero com partes removíveis, capazes de liberar algo no ambiente ou no seu entorno - um medicamento, um defensivo etc. - e, em seguida, ser quimicamente regenerado para funcionar novamente.
Ou um polímero capaz de se contrair e expandir da mesma forma que os músculos biológicos.
Funções como essas exigem polímeros formados por seções rígidas e seções flexíveis, cada uma com propriedades totalmente diferentes, mescladas no mesmo material, em escala molecular.
Pois foi justamente isto que Zhilin Yu e Samuel Stupp, da Universidade Northwestern, nos EUA, acabam de criar.
Eles desenvolveram um polímero híbrido com potencial para ser usado em músculos artificiais, para a aplicação localizada de medicamentos ou biomoléculas, em materiais capazes de se autorreparar de danos, em baterias e numa infinidade de outras aplicações.
O novo polímero possui compartimentos em nanoescala que podem ser removidos e regenerados quimicamente várias vezes. Esses dois compartimentos podem ser ajustados ou preenchidos com os materiais necessários para cumprir a função desejada.
Polímeros híbridos
O polímero híbrido combina os dois tipos de polímeros conhecidos: aqueles formados com fortes ligações covalentes e aqueles formados com ligações fracas, não-covalentes, também conhecidos como "polímeros supramoleculares".
Depois da polimerização simultânea das ligações covalentes e não-covalentes, os dois compartimentos ficam interconectados, criando um filamento cilíndrico perfeito e muito longo.
O esqueleto covalente do polímero híbrido, sua parte mais rígida, possui uma seção transversal parecida uma estrela ninja - um núcleo duro com braços se espiralando para fora. Entre os braços fica o material mais macio, mais parecido com os materiais biológicos. Esta é a área que pode ser funcionalizada e recarregada, características que poderão ser úteis em uma vasta gama de aplicações.
"Nossa descoberta pode transformar o mundo dos polímeros e iniciar um terceiro capítulo em sua história: a história dos 'polímeros híbridos', depois do primeiro capítulo dos polímeros covalentes imensamente úteis e da recente classe mais emergente dos polímeros supramoleculares," disse o professor Stupp.

Bibliografia:

Simultaneous covalent and noncovalent hybrid polymerizations
Zhilin Yu, Faifan Tantakitti, Tao Yu, Liam C. Palmer, George C. Schatz, Samuel I. Stupp
Science
Vol.: 351, Issue 6272, pp. 497-502
DOI: 10.1126/science.aad4091