Quokka, marsupial australiano 'rei das selfies', está ameaçado de extinção

Extraído do G1

Incêndios florestais e atividades humanas têm ameaçado animal.
Quokkas se tornaram famosos por parecerem 'sorridentes'.

Marsupial é comum da região sudoeste da Austrália 

  Quokkas são pequenos marsupiais com um sorriso que se tornou fenômeno viral de selfies na Austrália, onde correm o risco de desaparecer devido a incêndios florestais e por causa do desenvolvimento humano e da atividade dos predadores.

O quokka (Setonix brachyurus) é um herbívoro noturno que mede pouco mais de 40 centímetros, com pelagem marrom acinzentada e uma longa cauda, e é considerado a versão menor dos wallaby.

A União Internacional para a Conservação da Natureza agora colocou em sua lista de espécies vulneráveis esses pequenos marsupiais, cujas fêmeas têm somente um filhote ao ano e vivem, em média, dez anos.

O animal, que habita exclusivamente o sudoeste da Austrália, era conhecido pelo povo aborígene de Noongar como "Bangup", "Bundeuo" ou "Quak-a".

Ao ver esse marsupial pela primeira vez, o explorador holandês Willen de Vlamingh o descreveu como "uma espécie de rato tão grande como um gato", por isso batizou o lugar onde os avistou como Rottenest (ninho podre).

Traços do mamífero, que sugerem que está sempre 'sorrindo', renderam-lhe título de animal 'mais feliz' 

A ilha de Rottnest, situada perto da cidade de Perth, é o principal habitat dos quokkas, com cerca de oito mil e 12 mil exemplares.

A abundância em Rottnest transformou esses animaizinhos - que não têm medo dos humanos e parecem sorrir o tempo todo - em uma atração para os turistas, que tiram selfies com eles e inundam as redes sociais no país.

Por outro lado, a situação dos quokkas no território continental australiano é preocupante, já que desde a colonização europeia no final do século XVIII sua população diminuiu drasticamente para os atuais 4 mil exemplares.

Grande incêndio
O grande incêndio que arrasou 98 mil hectares de floresta do sul da Austrália Ocidental em fevereiro de 2015 agravou a situação, até levar a população de quokkas em Northcliffe à beira da extinção, alertou Merril Halley, encarregada da conservação de espécies do Fundo Mundial para a Natureza (WWF).

"Achamos que havia cerca de 500 exemplares antes do incêndio e os estudos indicam que agora há apenas 39. Nos entornos da área incendiada há mais exemplares e acreditamos que possam ter fugido das chamas para esses lugares", disse Halley à Agência Efe.

A terrível realidade é que os sobreviventes do incêndio passam dificuldades porque estão isolados uns de outros e em pequenos espaços, nos quais há pouca vegetação para se alimentarem e ficam muito mais expostos como presas.

Quokka é parente do canguru, e está ameaçado de extinção 

Entre os predadores estão o dingo (cão selvagem) que chegou ao continente há quatro mil anos, e raposas e gatos introduzidos pelos europeus.

O desenvolvimento humano também afetou os quokkas, já que perderam seu habitat devido a uma maior utilização de terras agrícolas, à poda de árvores, à urbanização e ao uso de espaços para atividades recreativas.

Os quokkas da região continental do país são de muita importância "porque são geneticamente mais diversos" e o possível desaparecimento deste emblemático animal "teria um grande impacto no ecossistema"."Os incêndios são um risco adicional, sobretudo porque são cada vez mais intensos, o que ameaça ter um maior impacto no habitat dos quokkas", contou a representante do WWF.

O WWF, que coloca colares e utiliza câmeras de vídeo para estudar os movimentos dos quokkas, calcula que serão necessários 15 anos para que a população da área incendiada se recupere.

O objetivo é dificultado pela ameaça constante dos predadores e pela possibilidade de mais incêndios de grande impacto no habitat desses animais.

Nasce a Holografia Quântica

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Esquema do experimento que gerou o primeiro holograma de um único fóton - um holograma quântico.[Imagem: FUW/dualcolor.pl/jch]

O que sabemos das leis naturais

Você se envolveria em uma pesquisa que pretendesse fazer algo que os livros-texto dizem contrariar as leis fundamentais da física?

Talvez sim, pelo menos se você fosse um dos cientistas que desbravam a natureza e ajudam a escrever as teorias que nós costumamos chamar de leis - mas que parecem nunca estar perfeitamente escritas.

Por exemplo, até agora os físicos acreditavam que criar um holograma de um único fóton era impossível devido às leis fundamentais da física porque fótons individuais obedecem às leis da mecânica quântica, enquanto os hologramas dependem de interferências de feixes de luz - formados por zilhões de fótons -, que seguem as leis da óptica clássica.

Mas agora você pode apagar todas essas "crenças", porque uma equipe de físicos da Universidade de Varsóvia, na Polônia, acaba de superar todos os desafios e aplicar os conceitos da holografia clássica para o mundo dos fenômenos quânticos - eles criaram o primeiro holograma quântico.

Como seria de se esperar, o impacto dessa realização está ribombando por todos os fundamentos da mecânica quântica, e certamente ajudará a reescrever muitos livros-texto de física.

Holografia clássica e holografia quântica

"Nós realizamos um experimento relativamente simples para medir e visualizar algo incrivelmente difícil de observar: o formato da frente de onda de um único fóton," resume o professor Radoslaw Chrapkiewicz.

Simples, mas espetacular.

Para começar, na fotografia os pontos individuais de uma imagem registram apenas a intensidade da luz. Já na holografia clássica o fenômeno de interferência registra também a fase das ondas de luz, que transporta informação sobre a profundidade da imagem.

Para criar um holograma, uma onda de luz de referência é sobreposta a uma outra onda do mesmo comprimento de onda, mas refletida de um objeto tridimensional - para essa superposição, os picos e vales das duas ondas são deslocados em diferentes graus para diferentes pontos da imagem.

Isto resulta em uma interferência, criando um complexo padrão de linhas devido às diferenças de fase entre as duas ondas. Basta então usar um feixe de luz de referência para iluminar o holograma e recriar a estrutura espacial das frentes das ondas da luz refletida, recriando assim a forma 3D do objeto.

O problema de ir reduzindo os feixes de luz até o mínimo possível, até um fóton apenas - para criar um holograma de um fóton individual - é que a fase dos fótons individuais continua a flutuar, o que torna a interferência clássica com outros fótons algo impossível.

Michal Jachura e Radoslaw Chrapkiewicz, principais idealizadores do experimento que levou ao nascimento da holografia quântica. [Imagem: FUW/Grzegorz Krzyewski]

Como fazer o impossível

Como a equipe polonesa decidiu enfrentar uma tarefa aparentemente impossível, eles abordaram a questão de forma diferente: em vez de usar a interferência clássica das ondas eletromagnéticas, eles tentaram registrar a interferência quântica quando as funções de onda dos fótons individuais interagem.

Até agora, não havia um método experimental simples para obter informações sobre a fase da função de onda de um fóton individual. Embora a mecânica quântica tenha muitas aplicações, e venha sendo checada inúmeras vezes com um grande grau de precisão crescente, ainda não somos capazes de explicar o que de fato são as funções de onda: serão elas simplesmente uma ferramenta matemática útil, ou são algo real?

Assim, o experimento "simples" da equipe é um importante passo para melhorar nossa compreensão dos princípios fundamentais da mecânica quântica.

"Nosso experimento é um dos primeiros a permitir observar diretamente um dos parâmetros fundamentais da função de onda do fóton - a sua fase - nos levando um passo mais perto de compreender o que a função de onda realmente é," disse Michal Jachura, principal idealizador do holograma quântico.

Holograma de um único fóton: reconstruído a partir de medições experimentais (à esquerda) e previsto teoricamente (à direita). [Imagem: FUW]

Primeiro holograma quântico

O experimento começou com um par de fótons, com frentes de onda planas e polarizações perpendiculares. A polarização diferente tornou possível separar os fótons em um cristal e tornar um deles "desconhecido" curvando sua frente de onda com uma lente cilíndrica.

Os fótons foram então refletidos por espelhos e direcionados para um divisor de feixe, um cristal de calcita, que não altera o sentido dos fótons polarizados verticalmente, mas desloca os fótons polarizados horizontalmente - a fim de fazer com que cada direção fosse igualmente provável, e para certificar-se de que o cristal funcionava mesmo como um divisor de feixe, os planos de polarização dos fótons foram inclinados em 45 graus antes de entrarem no divisor.

Repetindo as medições várias vezes, os físicos obtiveram uma imagem de interferência correspondente ao holograma do fóton desconhecido visto a partir de um único ponto no espaço - surgia diante de seus olhos, ou de seus instrumentos, o primeiro holograma de um único fóton, um holograma quântico.

Aplicações surpreendentes

Agora que conseguiu reconstruir a função de onda de um fóton individual, a equipe pretende projetar outros experimentos para recriar funções de onda de objetos quânticos mais complexos, tais como átomos.

Mas será que a holografia quântica irá encontrar aplicações além do laboratório, de forma semelhante à holografia clássica, que é rotineiramente utilizada em segurança (hologramas são difíceis de falsificar), entretenimento, transportes (em escâneres de medição das dimensões de cargas), imagens de microscopia, armazenamento de dados ópticos e tecnologias de processamento?

"É difícil responder a esta pergunta hoje. Todos nós - eu me refiro aos físicos - devemos primeiro botar nossas cabeças para funcionar para entender esta nova ferramenta. É provável que aplicações reais da holografia quântica não apareçam por algumas décadas ainda, mas se há uma coisa que podemos ter certeza é que elas serão surpreendentes," disse o professor Konrad Banaszek.

Bibliografia:

Hologram of a Single Photon
Radoslaw Chrapkiewicz, Michal Jachura, Konrad Banaszek, Wojciech Wasilewski
Nature Photonics
DOI: 10.1038/nphoton.2016.129

Hologramas acústicos feitos com som 3D

Redação do Site Inovação Tecnológica 

O holograma acústico consegue criar uma onda estacionária na superfície da água - o barco pode surfar em círculos indefinidamente. [Imagem: Kai Melde / MPI for Intelligent Systems]

Hologramas de som

O som já pode ser estruturado em três dimensões.

Pesquisadores do Instituto Max Planck e da Universidade de Stuttgart desenvolveram uma técnica que gera hologramas acústicos.

Além de melhorar o diagnóstico de ultrassom e testes de materiais, os hologramas de som podem ser usados para mover e manipular partículas em meio líquido.

Hologramas ópticos e hologramas acústicos

Os bem conhecidos hologramas ópticos mostram imagens em 3D utilizando a informação de onde a luz refletida atinge sua intensidade máxima. Depois de se refletir em um objeto tridimensional, a fase da onda se desloca, o que dá informações sobre a estrutura espacial do objeto. É isto que dá aos hologramas sua aparência tridimensional característica.

Manipular a estrutura tridimensional das ondas acústicas até agora só era possível usando o que os físicos chamam de transdutor com controle de fase (phased array). É um conjunto de diversos alto-falantes posicionados lado a lado, que podem individualmente emitir sons com diferentes retardos de fase. A eletrônica necessária para controlar tudo, no entanto, é volumosa e cara.

"Nós agora podemos gerar som em 3D sem esta tecnologia complexa," disse Kai Melde, que teve o momento eureca que permitiu simplificar tudo.

Imagem da pomba da paz, de Picasso, criada com nanopartículas em um liquido manipuladas pelo holograma de som. [Imagem: Kai Melde / MPI for Intelligent Systems]

Como gerar o holograma de som

O holograma acústico faz seus desenhos gerando uma pressão sonora em micropartículas em suspensão em um líquido, fazendo-as seguir um padrão e formar a imagem.

Para isso, a equipe primeiro calcula as coordenadas e o quanto as ondas acústicas - mais especificamente, as suas fases - precisam se alterar para traduzir as linhas do desenho em uma área de maior pressão. O resultado é um mapa dos desvios de fase das ondas sonoras.

Com este mapa, a estrutura em relevo para gerar o holograma acústico é fabricada usando uma impressora 3D - a impressora aplica diferentes espessuras de material de acordo com o retardo de fase necessário para cada ponto.

"Há um grande interesse em usar a nossa invenção para gerar facilmente campos de ultrassom com formas complexas para diagnósticos e tratamentos médicos localizados," contou o professor Peer Fischer.

Bibliografia:

Holograms for acoustics
Kai Melde, Andrew G. Mark, Tian Qiu, Peer Fischer
Nature
Vol.: 537, 518-522
DOI: 10.1038/nature19755

Projétil de nanotubo vira diamante após impacto

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Após o impacto em hipervelocidade, o carbono dos nanotubos se recristaliza, formando os pequenos diamantes. [Imagem: Pedro Alves da Silva Autreto]

Nanodiamantes

Pesquisadores brasileiros e norte-americanos desenvolveram uma nova técnica para produzir minúsculos diamantes - nanodiamantes - disparando nanotubos de carbono em hipervelocidade sobre um alvo de alumínio.

Embora diamantes desse tamanho não tornem ninguém rico, uma porção deles recobrindo uma superfície pode mudar a forma como são fabricados materiais de alta resistência para uso aeroespacial.

"Satélites e naves espaciais podem ser alvejados por vários projéteis destrutivos, como micrometeoritos e lixo espacial. Para evitar esse tipo de dano, nós precisamos de materiais leves, flexíveis e com propriedades mecânicas extraordinárias. Os nanotubos de carbono podem oferecer uma solução real para esse problema," disse Sehmus Ozden, da Universidade Rice, nos EUA.

Impactos de alta velocidade

Curiosamente, a busca de proteção contra o impacto de detritos no espaço levou a equipe a usar o mesmo método para desenvolver os nanodiamantes.

Estudando em detalhes o fraturamento dos nanotubos de carbono quando eles eram disparados em alta velocidade, a equipe verificou que os impactos de alta energia fazem com que as ligações atômicas dos nanotubos se quebrem, com o carbono se recombinando em diferentes estruturas - eventualmente assumindo a estrutura cristalina do diamante.

A uma velocidade de 3,8 quilômetros por segundo (km/s), a maioria dos nanotubos de carbono permanece intacta. Alguns começam a se converter em nanodiamantes a 5,2 km/s. A 6,9 km/s (24.840 km/h), porém, já é difícil encontrar nanotubos intactos entre os nanodiamantes.

A equipe agora pretende usar outros materiais como projéteis e ver o que conseguem produzir.

"Este trabalho inaugura uma nova forma de fabricar materiais nanométricos usando impactos de alta velocidade," disse Leonardo Machado, da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas). Outros dois brasileiros, Pedro Alves Autreto e Douglas Soares Galvão, participaram do desenvolvimento da técnica.

Bibliografia:

Ballistic Fracturing of Carbon Nanotubes
Sehmus Ozden, Leonardo D. Machado, Chandra Sekhar Tiwary, Pedro Alves da Silva Autreto, Robert Vajtai, Enrique V. Barrera, Douglas Soares Galvao, Pulickel M Ajayan
ACS Applied Materials & Interfaces
DOI: 10.1021/acsami.6b07547

Hubble detecta possíveis erupções de água em Europa

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Olhando para a lua Europa como ela fosse um relógio, você pode ver os indícios das plumas de água na posição equivalente às 7 horas.[Imagem: NASA/ESA/W. Sparks (STScI)/USGS]

Vulcões de água

Usando dados do Telescópio Espacial Hubble, astrônomos acreditam ter identificado plumas de vapor de água emergindo de erupções da superfície da lua Europa, de Júpiter.

Se for confirmada, a observação aumenta a possibilidade de que missões exploratórias possam ser capazes de estudar o oceano de Europa sem precisar perfurar centenas de metros de gelo - assim como Encélado, lua de Saturno, acredita-se que haja um oceano líquido sob a camada superficial gelada de Europa.

"O oceano de Europa é considerado um dos lugares mais promissores para abrigar vida no Sistema Solar", disse Geoff Yoder, da NASA. "Estas plumas, se elas realmente existirem, podem fornecer uma outra maneira de estudar a subsuperfície de Europa."

Plumas de água

Os astrônomos estimam que as plumas subam até altitudes de cerca de 200 quilômetros. Presumivelmente, o material chove de volta sobre a superfície de Europa.

William Sparks e seus colegas estavam usando o Hubble para determinar se Europa tem uma atmosfera mais externa, ou exosfera.

Usando o mesmo método de observação que detecta atmosferas em torno de exoplanetas, a equipe fez 10 imagens ao longo de 15 meses, quando Europa passava à frente de Júpiter. Eles acreditam que pelo menos três dessas imagens mostram indícios das erupções de água.

Dúvidas

Em 2013, uma equipe liderada por Lorenz Roth também usou o Hubble para detectar assinaturas espectroscópicas de vapor de água em Europa, que pareciam atingir até 160 km de altitude.

Embora ambas as equipes tenham usado os instrumentos do Hubble, cada uma usou um método totalmente diferente para chegar à mesma conclusão - em 2013 foi usada espectroscopia para identificar moléculas de água, e agora foram usadas imagens diretas.

Contudo, até o momento, as duas equipes ainda não conseguiram detectar simultaneamente as plumas usando suas diferentes técnicas: ao ser alertada por Sparks, a equipe de Roth fez novas observações uma semana após uma das detecções atuais, mas não registrou qualquer pluma.

Bibliografia:

Probing for Evidence of Plumes on Europa with HST/STIS
William Sparks, K .P. Hand, M. A. McGrath, E. Bergeron, M. Cracraft, S. E. Deustua
The Astrophysical Journal

Loja vende o que seria descartado em mercados por quanto o cliente pode pagar

Extraído do site Ciclovivo


Os produtos não têm preço. Os clientes pagam quanto eles acham que devem ou o quanto podem pagar.

                 Praticamente todos os itens básicos para a alimentação de uma família podem ser obtidos no local.

A Inglaterra tem o seu primeiro supermercado que vende mercadorias que são rejeitadas pelas lojas tradicionais. O espaço comercializa alimentos em boa qualidade para o consumo, mas que estão perto da data de validade ou vegetais que não estão dentro dos padrões estéticos seguidos pelas grandes redes.

Além de combater o desperdício de alimentos, a proposta, idealizada pela organização The Real Junk Food, tem um enorme impacto social. Os produtos disponíveis no mercado não ganham preços de prateleira. Ao invés disso, os clientes pagam quanto eles acham que devem ou o quanto podem pagar.

m entrevista ao jornal britânico The Independent, a dona de casa Kirsty Rhodes explicou como a sua família tem conseguido sobreviver graças a essa iniciativa. “O armazém tem sido a nossa salvação absoluta no último mês”, disse ela, que, após ser diagnosticada com uma doença grave, viu seu marido tendo que largar o emprego para ajudar a cuidar dos três filhos, ficando praticamente sem renda.

Através da ação realizada pela The Real Junk Food, pessoas que estão na mesma situação que Kirsti conseguem comprar alimentos frescos, por valores muito menores do que nas lojas comuns. Isso não significa que quem pode pagar mais não possa comprar no mercado alternativo.

O mercado sem desperdício oferece entre seus produtos: massas frescas, molhos, frutas, legumes, verduras, leite, suco, pães e muito mais. Praticamente todos os itens básicos para a alimentação de uma família podem ser obtidos no local.

A intenção dos idealizadores é replicar a iniciativa em outros locais do Reino Unido, para que mais e mais pessoas possam ser beneficiadas, ao mesmo tempo em que reduzem o desperdício de alimentos.

Fotossíntese artificial está a um passo da aplicação prática

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Este é o módulo de fotossíntese artificial, que produz hidrogênio ao ser exposto ao Sol - a água entra por um dos canos laterais, e o hidrogênio é extraído pelo outro. [Imagem: Forschungszentrum Jülich]

Usina de fotossíntese artificial

Tido como promissora há décadas, a tecnologia da fotossíntese artificial acaba de criar o primeiro projeto prático para separação fotoeletroquímica da água, usando energia solar para produzir hidrogênio.

Este é um passo decisivo para a aplicação da tecnologia em escala comercial, tornando realidade a promessa de criação de uma fonte de energia sustentável e totalmente limpa.

A fotossíntese artificial emprega uma combinação de células solares e de eletrolisadores, convertendo diretamente a energia solar no "meio de armazenamento universal", o hidrogênio, que pode ser queimado ou usado em células a combustível para produzir eletricidade sem poluição.

O conceito apresentado por uma equipe alemã é flexível tanto no que diz respeito aos materiais utilizados, como ao tamanho do sistema.

Usina modular

O sistema criado por Burga Turan e seus colegas da Universidade Julich é bastante diferente das abordagens em escala de laboratório apresentadas até agora.

Em vez de pequenos componentes individuais interligados por fios, Turan idealizou um sistema compacto e autônomo, construído com materiais facilmente disponíveis e de baixo custo, e permitindo a conexão de qualquer tipo de célula solar.

Com uma área superficial de 64 cm², o protótipo ainda parece ser pequeno para um projeto que se apresenta como a caminho do uso prático, mas a vantagem está justamente nesse esquema modular: basta repetir a unidade básica e ir conectando uma por uma, até se alcançar a potência desejada.

Esquema (em cima) e protótipo da célula de fotossíntese artificial (embaixo), medindo 64 cm². [Imagem: Bugra Turan et al. - 10.1038/NCOMMS12681]

Lançamento no mercado

No momento, a eficiência na conversão solar para hidrogênio do protótipo é de 3,9%.

Se parece pouco, é bom lembrar que a fotossíntese natural só atinge uma eficiência de 1%. Além disso, a equipe afirma que já tem planos para que essa eficiência chegue a 10% dentro de um período de tempo "relativamente curto".

Isto sem contar a possibilidade de tirar proveito do desenvolvimento de novas categorias de células solares, como as de perovskitas, que já bateram na casa dos 20% de eficiência em protótipos de laboratório.

"Esta é uma das grandes vantagens do novo design, que permite que os dois componentes principais sejam otimizados separadamente: a parte fotovoltaica, que produz eletricidade a partir da energia solar, e a parte eletroquímica, que usa esta energia para a separação da água," disse Turan.

"Pela primeira vez, estamos trabalhando no sentido de um lançamento no mercado. Nós criamos a base para tornar isto uma realidade," acrescentou seu colega Jan-Philipp Becker.

Bibliografia:

Upscaling of integrated photoelectrochemical water-splitting devices to large areas
Bugra Turan, Jan-Philipp Becker, Félix Urbain, Friedhelm Finger, Uwe Rau, Stefan Haas
Nature
DOI: 10.1038/NCOMMS12681

Chip conecta processador quântico à rede de fibra óptica

Redação do Site Inovação Tecnológica

A conversão de frequência - sem perda do estado quântico dos fótons - ocorre por meio de um fenômeno chamado "geração por diferença de frequência", produzido em um anel semicondutor de nitreto de alumínio.[Imagem: Xiang Guo]

Conversor fotônico

Engenheiros da Universidade de Yale, nos EUA, criaram um pequeno chip capaz de converter a luz visível em luz infravermelha e vice-versa, sem perder o estado quântico dos fótons originais.

Desta forma, o componente funciona como um acoplamento entre os delicados chips quânticos e a rede de dados de fibras ópticas.

Este é um elemento essencial para as tão sonhadas redes quânticas, já usadas em sistemas avançados de criptografia e que, mais no futuro, serão a base da internet quântica.

Embora o progresso no campo dos processadores quânticos tenha-se acelerado muito nos últimos anos, a construção de redes quânticas práticas, que consigam transmitir informações a grandes distâncias, ainda depende do desenvolvimento de componentes de interface entre o processamento e a transmissão de dados.

Este dispositivo, criado agora por Xiang Guo e seus colegas, é uma peça chave nesse processo.

Conexão quântica

O novo chip permite que dispositivos quânticos - sejam baseados em uma nuvem ultrafria de átomos de rubídio ou em centro de nitrogênio no meio de um diamante - troquem informações através de longas distâncias, utilizando a infraestrutura de fibra óptica já existente.

Para isso, o microcircuito converte os fótons para uma frequência na faixa do infravermelho, que podem então ser transmitidos pela rede de fibras ópticas que compõe a internet. Ao chegar ao destino, outro chip idêntico reverte o processo, convertendo o sinal infravermelho em um fóton que pode ser lido pelo processador quântico.

O protótipo apresentou uma eficiência de 14%, mas a equipe já adiantou que isso se deve a problemas na conectividade dos elementos que compõem o chip - segundo eles, não será difícil chegar a uma eficiência de 100% porque eles já identificaram os materiais semicondutores necessários para isso.

Bibliografia:

On-Chip Strong Coupling and Efficient Frequency Conversion between Telecom and Visible Optical Modes
Xiang Guo, Chang-Ling Zou, Hojoong Jung, Hong X. Tang
Physical Review Letters
Vol.: 117, 123902
DOI: 10.1103/PhysRevLett.117.123902

Brasileiros descobrem nova propriedade do grafeno

Com informações da Agência Fapesp 

Deformação da folha de grafeno pela ponta do microscópio de força atômica.[Imagem: Clara M. Almeida et al. - 10.1038/srep31569]

Ilimitado

O grafeno é um dos materiais mais estudados na atualidade, e não é por acaso: constituído por uma única camada de átomos de carbono, dispostos em uma rede bidimensional de trama hexagonal, o grafeno é extremamente fino, leve e resistente.

Agreguem-se propriedades como transparência, flexibilidade, alta condutividade elétrica e térmica e baixo custo de produção para que o horizonte de aplicações seja praticamente ilimitado.

Com tantas pesquisas já realizadas, surpreende que uma propriedade do grafeno permanecesse ignorada até agora.

Ela acaba de ser descoberta graças ao trabalho de Clara Almeida e uma equipe da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas).

Anisotropia

Trata-se da enorme anisotropia - apresentação de propriedades que variam conforme a direção - exibida pelo grafeno quando este é "varrido" em diferentes direções pela ponta de um microscópio de força atômica (AFM:atomic force microscope).

E a diferença não é pequena: 80% maior na direção conhecida como "braço de cadeira" (armchair) do que na direção ziguezague.

Segundo os pesquisadores, o efeito poderia ser entendido como uma manifestação, em escala nanométrica, do fenômeno clássico da flambagem, o encurvamento de uma barra quando submetida a compressão axial, descrito pelo matemático e físico suíço Leonhard Euler (1707-1783).

Nanomecanismos

Devido às suas notáveis características eletrônicas, térmicas e mecânicas, o grafeno é um forte candidato para a fabricação da próxima geração de dispositivos eletrônicos e de sistemas nanoeletromecânicos (NEMS). Tais aplicações requerem a compreensão das propriedades mecânicas e tribológicas - isto é, decorrentes da interação de superfícies em movimento relativo - desses materiais bidimensionais.

"A anisotropia que encontramos pode ser determinante para a fabricação desses NEMS, cujo design demanda o conhecimento prévio da orientação cristalina. Na maioria das vezes, as propriedades do material na configuração bidimensional [grafeno] são bem diferentes das propriedades já conhecidas na configuração tridimensional [grafite]", sublinhou Clara Almeida.

Bibliografia:

Giant and Tunable Anisotropy of Nanoscale Friction in Graphene
Clara M. Almeida, Rodrigo Prioli, Benjamin Fragneaud, Luiz Gustavo Cançado, Ricardo Paupitz, Douglas S. Galvão, Marcelo De Cicco, Marcos G. Menezes, Carlos A. Achete, Rodrigo B. Capaz
Nature Scientific Reports
Vol.: 6, Article number: 31569
DOI: 10.1038/srep31569

Nike tem centro de distribuição altamente sustentável na Europa

Extraído do site ciclovivo



O complexo produz a sua própria energia de forma renovável e até mesmo a grama é cortada de um jeito inusitado.

A empresa quer que este seja um modelo para que as soluções efetivas sejam replicadas em outros locais.

O novo centro de distribuição da Nike na Bélgica é totalmente diferente dos depósitos tradicionais. O local teve cada um de seus detalhes pensado para ser eficiente ambientalmente ao mesmo tempo em que proporciona conforto integral aos funcionários.

Dois pontos principais merecem destaque na estrutura. A primeira delas é a energia. Todo o abastecimento é feito com eletricidade produzida ali mesmo e de forma limpa. O segundo diferencial foi a escolha por construir ao lado de um canal, o que possibilita que a maior parte das entregas e saídas seja feita por hidrovias, que impactam muito menos do que os caminhões.

O centro possui seis turbinas eólicas gigantes instaladas ao seu redor. Essas estruturas sozinhas são capazes de gerar energia suficiente para abastecer até cinco mil residências. Para completar a produção própria de energia, todo o prédio é coberto por painéis fotovoltaicos. A “fazenda solar” tem uma área equivalente à de três campos de futebol. A energia térmica também é aproveitada, sendo usada para aquecer a água e manter a calefação do edifício.

De acordo com a empresa, mais de 95% das mercadorias chegam de barco, o que permite a chegada de vários contêineres de uma vez só, um montante muito maior do que o que pode ser transportado em uma carreta. Quando as entregas precisam ser feitas em prazos mais curtos, a Nike optou por usar trens, em substituição aos caminhões.

O transporte individual também entrou na lista de preocupações no complexo. Os funcionários que se comprometem a ir trabalhar de bicicleta, ganham uma bike grátis. Quem mora a mais de 15 quilômetros do complexo e se compromete da mesma forma, ganha uma bicicleta elétrica para fazer o trajeto de casa ao trabalho.

O desenho do centro de distribuição foi pensado para aproveitar ao máximo os recursos naturais. Assim, as salas possuem grandes janelas, para a entrada da luz do sol e um sistema de fibra ótica leva essa luz solar às poucas áreas do edifício que não têm janelas.

Ainda de acordo com a companhia, antes que a construção fosse iniciada, diversos estudos de biodiversidade foram realizados na região, com o intuito de mensurar e quantificar as espécies locais. A ideia era de que o prédio não afastasse os animais, pelo contrário, a estrutura foi planejada com telhados e paredes verdes, com diferentes plantas, para atrair novos animais.

O último destaque do novo empreendimento é também o mais inusitado. A grama de todo o complexo não é aparada por cortadores tradicionais. Ovelhas são as responsáveis pelo serviço.

A expectativa é de que este seja o primeiro, mas não o último complexo da marca a seguir altos padrões de sustentabilidade. A empresa quer que este seja um modelo para que as soluções efetivas sejam replicadas em outros locais.

Califórnia vai construir usina de energia eólica em alto mar

Extraído do site pensamentoverde

Projeto será a maior usina de energia offshore do mundo, capaz de suprir mais de 200 mil residências, com previsão de funcionamento para 2025

Usina abastecer mais de 200 mil residências a partir de 2025.

O governo da Califórnia, Estados Unidos, veio a público recentemente confirmar os rumores de um grande projeto que tem tudo para transformar a vida de milhares de pessoas que vivem no estado. Trata-se da construção da maior usina de energia eólica do planeta, uma iniciativa criada pela Trident Winds, capaz de produzir 765 megawatts de energia limpa e que promete abastecer mais de 200 mil residências.

De acordo com os seus projetistas, a usina será composta por um total de 100 turbinas eólicas, colocadas em pontos estratégicos no meio do mar, a um pouco mais de 53 quilômetros de distância da costa californiana. Além disso, vale destacar o sistema ultramoderno usado no complexo, que possibilita a flutuação das turbinas, fazendo com que elas possam aproveitar as melhores correntes de ar espalhadas no oceano.

Contando com plataformas de grande resistência ancoradas no fundo do mar, a ideia é de que a usina possa se movimentar de acordo com a orientação dos especialistas, tornando sua utilização ainda mais eficiente. Isto porque os pesquisadores afirmam que os “melhores ventos americanos” não se encontram em terra firme, mas sim sobrevoando o alto mar.

Ao contrário do que muita gente pensou quando soube do projeto, a maior usina offshore do mundo não precisará do auxílio de grandes plataformas de concreto instaladas do fundo ao topo do mar – fato que causaria um grande impacto na biodiversidade marinha. O objetivo da construção é justamente criar uma solução sustentável sem prejudicar a vida marinha.

Importante lembrar que o projeto não é pioneiro entre os estados norte-americanos. No final de 2015, Texas chegou a distribuir energia elétrica de graça para a população, em razão da grande quantidade energia gerada na região.

A Trident Winds disse também que algumas questões importantes ainda precisam ser discutidas sobre a usina, como a questão dos investimentos do projeto, que possivelmente serão inflacionados. Inclusive, para os consumidores finais, a conta de luz poderia até custar o dobro dos valores atuais, caso as turbinas fossem instaladas em terras firmes.

De acordo com a programação, a estimativa é de que a usina comece a funcionar em 2025. Posteriormente, a ideia é aprimorar a iniciativa, reduzindo os custos e otimizando sua relação com o meio ambiente.

Brasileiro cria moto que pode ser abastecida com água poluída

Extraído do site Pensamentoverde

Segundo o inventor, a Moto Power H²O pode rodar até 500 quilômetros com apenas um litro de água poluída

      Para fazer a adaptação, o brasileiro cruzou seus conhecimentos de mecânica com os estudos do filho.

Acabar com o uso de combustíveis fósseis é, sem dúvidas, um dos maiores objetivos dos governantes para um futuro mais sustentável. Ao mesmo tempo, a preocupação em criar novas formas de reaproveitamento de água é também uma grande prioridade para o bem do planeta. Para Ricardo Azevedo, de 56 anos, as duas questões podem ser resolvidas com uma tacada só.

O funcionário público, morador da cidade de Itu (SP), tem tentado já há seis meses encontrar uma fórmula que solucione este enigma. Dono de uma Honda NX 200, ano 1993, Ricardo teve a brilhante ideia de adaptar a motocicleta que, até a experiência, era abastecida com gasolina, e usada como transporte para o trabalho, para então passar a funcionar à base de água poluída. E o resultado da engenhoca foi um sucesso.

De acordo com o inventor, a criação do projeto “Moto Power H²O” ganhou vida quando ele decidiu cruzar suas habilidades na área mecânica com os estudos do filho, contando com a ajuda de alguns conhecidos para seguir em frente com a experiência. Investindo cerca de R$ 6 mil reais, o primeiro protótipo pôde ser concluído e foi circular pelas ruas.

Para adaptar a motocicleta, Ricardo conta que precisou apenas de alguns tubos de PVC, mangueiras de plástico, uma bateria automotiva e um reservatório de água (o mesmo usado em automóveis). Com todas estas “ferramentas” em mãos, foi a vez de botar em prática o processo de eletrólise (comum para os químicos), para quebrar as moléculas de água e fazer a combustão do hidrogênio para a Moto Power H²O funcionar.

Para se ter uma ideia da efetividade do projeto, Ricardo afirma que com apenas um litro de água poluída a moto foi capaz de rodar 500 quilômetros, o suficiente para ir de São Paulo (capital) até Itu e voltar mais de duas vezes.

O projeto tem chamado a atenção de muita gente, especialmente no mundo da química, provocando até a desconfiança de alguns pesquisadores sobre a efetividade do método. Inclusive, o inventor disse em entrevista para o G1 que recebeu o contato de alguns investidores interessados em levar a iniciativa adiante.

Já pensou se a ideia dá certo para cidades como São Paulo e Rio de Janeiro (Rio Tietê, Baía de Guanabara etc.)?