Projeto brasileiro enviará experimento à Estação Espacial Internacional

Com informações da EESC 

O objetivo de médio prazo do Projeto Garatéa é lançar a primeira missão brasileira à Lua.[Imagem: EESC/Divulgação]

Brasil de volta à ISS?

Pela primeira vez em mais de uma década, o Brasil voltará a enviar um experimento à Estação Espacial Internacional (ISS, sigla em inglês) para ser realizado por um astronauta.

A iniciativa é da Missão Garatéa, o mesmo consórcio espacial que está planejando a primeira missão lunar brasileira, com lançamento marcado para 2021.

A Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP participará na gestão do projeto por intermédio do professor Daniel Varella Magalhães.

Garatéa-ISS

Batizado Garatéa-ISS, o projeto fará parte da 12ª edição do Student Spaceflight Experiments Program (SSEP), ação anual da NASA para engajar a comunidade estudantil em experimentos educacionais realizados no espaço.

"É a primeira vez que uma comunidade fora da América do Norte teve aprovação no programa, e estamos muito animados com a oportunidade", diz Lucas Fonseca, diretor da iniciativa no Brasil.

A oportunidade foi aberta por meio da Câmara de Comércio Brasil-Flórida, que ajudou na busca de um projeto de impacto que pudesse alinhar interesses brasileiros e norte-americanos.

A intersecção encontrada foi com a Academia Internacional do Centro Espacial Kennedy (KSCIA). "Penso que a maior importância de uma colaboração desse porte é a oportunidade de inspirar a futura geração que eventualmente atuará em alguma área do programa espacial", diz Jefferson Michaelis, presidente da Câmara de Comércio Brasil-Flórida. "Para o Brasil, abre-se uma oportunidade gigantesca, uma chance de reviver a aliança com a ISS e ao mesmo tempo possibilidade a jovens brasileiros e a educadores de inserção na área de espaço. Para os EUA, uma oportunidade de conhecer o lado do Brasil, talentoso, criativo e inovador, o que possibilitará a criação de novas oportunidades entre as duas nações."

Projeto estudantil

O experimento brasileiro deve ir à estação espacial em 2018 e contará com a participação de 450 estudantes do sétimo ano - com cerca de 13 anos de idade -, tanto do ensino público como do privado. Desde 2006, quando a Missão Centenário levou à Estação Espacial Internacional o primeiro astronauta brasileiro, Marcos Pontes, estudantes brasileiros não tinham uma oportunidade como essa.

O projeto não tem financiamento público e, a exemplo da missão lunar Garatéa-L, está buscando apoio da iniciativa privada para sua realização. "Este primeiro ano estamos tratando como um piloto", explica Fonseca. "Para o ano que vem, estamos costurando uma parceria com a Olimpíada Brasileira de Astronomia e temos a meta ambiciosa de expandir o programa para atingir um milhão de crianças. Para tanto, precisamos nos provar neste primeiro voo."

Nanotecnologia dá uma cor verde a uma energia verde

Redação do Site Inovação Tecnológica 

À direita, esquema das matrizes de nanoestruturas de silício integradas no painel solar comum, dando-lhe a cor verde (esquerda). [Imagem: Neder et al. - 10.1063/1.4986796]

Painéis solares coloridos

Estamos um passo mais perto de podermos comprar painéis solares eficientes e coloridos.

Os arquitetos e planejadores das cidades podem ficar mais abertos à tecnologia se puderem, por exemplo, instalar painéis solares verdes que se mesclem na paisagem, enquanto os proprietários das casas podem preferir painéis da cor das telhas para os telhados ou da cor das paredes para as laterais.

Uma nova técnica permite incorporar aos painéis solares atuais padrões de ranhuras em nanoescala que interagem com a luz, fazendo-os refletir a luz de forma controlada em diversos comprimentos de onda - em diversas cores -, mudando assim a cor dos painéis, tradicionalmente azuis.

Os protótipos apresentam uma cor verde quando vistos de quase todos os ângulos, e a mudança de cor se faz ao custo de uma redução de potência de apenas 10%, devido à perda da luz absorvida pelos nanopadrões. De fato, já existem painéis solares coloridos no mercado, mas os corantes e os revestimentos reflexivos que lhes dão a cor reduzem sua eficiência em uma escala muito maior.

"Algumas pessoas podem dizer 'Por que você tornaria as células solares menos eficientes?'. Mas podemos fazer células solares lindas sem perder muita eficiência," justifica a pesquisadora Verena Neder, da Universidade de Amsterdã, na Holanda. "O novo método para mudar a cor dos painéis não é apenas fácil de aplicar, mas também atraente como um elemento de design arquitetônico e tem o potencial de ampliar seu uso."

Carimbo para painéis solares

Os painéis solares verdes foram fabricados através de uma litografia em condições amenas, que funciona de forma parecida com um carimbo de borracha para imprimir uma densa série de nanocilindros de silício sobre a superfície das células solares.

Cada nanocilindro tem cerca de 100 nanômetros de largura e apresenta uma ressonância eletromagnética que dispersa um determinado comprimento de onda da luz - a geometria do nanocilindro determina que cor ele dispersa e pode ser ajustado para mudar a cor da célula solar.

"Em princípio, esta técnica é facilmente escalonável para as tecnologias de fabricação industrial," disse o professor Albert Polman. "Você pode usar um carimbo de borracha do tamanho de um painel solar que, em um único passo, pode imprimir todo o painel com essas nanopartículas pequenas e exatamente definidas."

Ao contrário dos painéis solares coloridos existentes, o nanopadrão dá uma aparência consistente de diferentes ângulos. "A estrutura que criamos não é muito sensível ao ângulo de observação, então, mesmo que você olhe para ele de um ângulo grande, ele ainda parece verde," disse Neder.

Bibliografia:

Efficient colored silicon solar modules using integrated resonant dielectric nanoscatterers
Verena Neder, Stefan L. Luxembourg, Albert Polman
Applied Physics Letters
Vol.: 111, 073902
DOI: 10.1063/1.4986796

Os impactos ambientais causados pela degradação do Cerrado

Pelo site Pensamentoverde

Devido a degradação do Cerrado diversas espécies de animais e plantas estão correndo sérios riscos de extinção.

Segundo a ONG WWF-Brasil, cerca de 80% do Cerrado já foi modificado pelas ações humanas.

Considerado o segundo maior bioma do Brasil, o Cerrado corresponde a aproximadamente 22% do território nacional, se espalhando por oito estado diferentes: Minas Gerais, Goiás, Tocantins, Bahia, Maranhão, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Piauí e Distrito Federal. A região possui uma abundante biodiversidade de fauna e flora, o que torna o local conhecido como “a savana mais rica do mundo”, abrigando 11 mil espécies de planas nativas, 320 mil espécies de animais e 90 mil espécies de insetos.

Apesar de seu tamanho e importância, o Cerrado é um dos biomas menos protegidos atualmente, além de ser o que mais sofre com as alterações ambientais causadas pelas ações humanas. Desmatamento, caça ilegal, queimadas e atividades econômicas (como garimpo, monocultura, agricultura e pecuária) estão entre os principais causadores da degradação do Cerrado.

De acordo com a ONG World Wide Fund for Nature (WWF-Brasil), cerca de 80% da região foi modificada pelo homem para expansão agropecuária, urbana e construção de estradas. Dessa porcentagem, 40% possuem conservadas parcialmente suas características antigas, e os outros 40% já se degradaram totalmente. Somente 19,15% da vegetação se encontra em bom estado.

Com esses números, estima-se que em 30 anos já não exista mais o Cerrado brasileiro. O processo de degradação do Cerrado coloca em risco não apenas a fauna e a flora, mas também os recursos hídricos e naturais da região.

Impactos ambientais causados pela degradação do Cerrado

• Aumento das emissões dos gases de efeito estufa;
• Aumento das queimadas;
• Extinção de diversas espécies de plantas e animais;
• Mudanças climáticas (seca);
• Contaminação dos rios;
• Contaminação do solo e da água;
• Erosão;
• Esgotamento dos recursos naturais.

Principais medidas para proteção do Cerrado

O Ministério do Meio Ambiente está trabalhando incansavelmente para desenvolver medidas para minimizar ou eliminar esse grave problema quem vem acometendo o Cerrado. Em 2003, foi lançado o Grupo de Trabalho do Bioma Cerrado, a fim de elaborar algumas propostas e medidas para a conservação, proteção e o uso sustentável do bioma. Veja abaixo algumas das propostas apresentadas:

• Criação de unidades de conservação federais e estaduais;
• Monitoramento e fiscalização do bioma;
• Apoio a projetos sustentáveis em assentamentos da reforma agrária;
• Prevenção e combate aos incêndios florestais;
• Criação de planos de recursos hídricos para a preservação das bacias hidrográficas;
• Uso sustentável dos recursos naturais.

O processo de extrativismo animal na Amazônia e seu impacto para o local

Pelo site Pensamentoverde

A Amazônia se tornou o principal foco do extrativismo no século XVIII, com a procura maciça por plantas medicinais e óleos

O extrativismo pode trazer diversos problemas para a natureza, sendo que o principal deles é a extinção de recursos.

Considerada uma das atividades humanas mais antigas, o extrativismo é a forma mais primitiva de subsistência do homem — que antigamente coletava o que a natureza tinha a oferecer para sua sobrevivência. A principal característica do extrativismo, portanto, é a ausência de interferência humana na coleta, uma vez que o homem retira da natureza apenas o que ela oferece, sem qualquer manejo para a produção ou criação de plantas, minérios e animais.

Porém, esta ação que inicialmente pareceu benéfico para a sobrevivência humana acabou se transformando em um risco para o futuro da humanidade. Isso porque a arbitrariedade extrativista tem influenciado e elevado continuamente a degradação da natureza.

O extrativismo na Amazônia

Primeira e principal atividade dos portugueses quando chegaram ao Brasil, o extrativismo foi responsável pela retirada de ouro e outros tantos minérios — além, claro, da madeira que deu nome ao país: o pau-brasil. Atualmente, o extrativismo vegetal é o mais realizado no País, a exemplo da retirada de borracha das seringueiras e das madeiras das árvores. Já o extrativismo mineral foca no minério de ferro, na bauxita, no ouro e no petróleo.

Por conta sua riquíssima biodiversidade, a Amazônia passou a ser o foco principal do extrativismo no século XVIII, com a procura maciça das chamadas “drogas do sertão”. O termo faz referência à busca por plantas medicinais e óleos. Nesse período, os índios locais eram escravizados e obrigados a trabalhar, quando ainda não havia participação do negro no Brasil.

Foi justamente o extrativismo que levou a região a iniciar sua colonização, que culminou com o apogeu da borracha e tornou Manaus uma das principais capitais do mundo. Com seu declínio a partir de 1920, o extrativismo da borracha continuou a ser incentivado para a economia interna, que explorava principalmente a retirada da castanha, da madeira e de plantas medicinais.

O principal problema causado pelo extrativismo de qualquer natureza é a extinção de seus recursos, um problema causado pela exploração indevida e exagerada. Esta ação, portanto, se opõe ao conceito de sustentabilidade, uma vez que pode causar danos irreversíveis para a natureza.

O Brasil é riquíssimo em produtos a serem extraídos, mas já demonstra sintomas críticos bem claros, tais como: desmatamento, erosão, poluição do solo e extinção de animais. Mesmo com as extrações liberadas pelos institutos que as fiscalizam, é considerável o impacto que elas têm na natureza.

O extrativismo animal e suas consequências

O extrativismo animal é considerado um dos mais cruéis, já que modificou o seu conceito de subsistência para se transformar em uma busca pelo enriquecimento ilícito. Legalmente, o extrativismo animal emprega direta e indiretamente mais de um milhão de pessoas e se destaca na pesca e na aquicultura, como forma de indústria de base.

Pela grande dimensão hidrográfica e litorânea do país, a pesca é fonte de renda de pescadores e de grandes indústrias. Mas quando ela é feita em locais proibidos, na época da piracema ou com peixes em processo de extinção, é considerada ilegal e criminosa.

Na Amazônia, a pesca também é o principal foco de extrativismo animal no país. Pela grande variedade de rios e de peixes exclusivos da região, ela acaba sendo alvo do maior número de atividades pesqueiras ilegais.

Com a invasão de colonos e posseiros ao longo de sua história, houve um processo gradual de descaracterização da sua biodiversidade. Na década de 70, o início da criação da pecuária de corte de búfalos, suínos e equinos contribuiu para a devastação e por dizimar árvores, faunas e floras locais.

No Brasil, a prática da caça é proibida e só liberada para tribos indígenas com o intuito de manter suas tradições culturais. O restante é crime federal, principalmente a caça de animais silvestres como onças, jacarés e pássaros. Mas mesmo sendo crime, ela continua sendo amplamente praticada, inclusive para alimentar o contrabando de animais que são vendidos para fora do país.

Entenda o que é e pode ser considerado poluição térmica e como afeta o meio ambiente

Pelo site Pensamentoverde

A poluição térmica pode trazer diversas consequências negativas, assim como a morte de uma grande quantidade de peixes em rios e lagoas

As principais causas da poluição térmica são: desmatamento, uso da água de rios, lagoas e oceanos para resfriamento na industria, erupção vulcânica e a queda de raios.

Por não ser facilmente detectada, a poluição térmica é pouco conhecida pela maioria das pessoas, mas pode causar tantos danos à natureza quanto os tipos de poluição já conhecidos. Ela acontece quando há uma alteração antinatural na temperatura de oceanos e rios, atingindo diretamente o ecossistema da Terra e seus habitantes.

Por ser invisível, detectar a poluição térmica é muito difícil, até mesmo para os ecologistas. Embora haja causas naturais para que ela ocorra, grande parte da poluição térmica é provocada pelas indústrias e pelo desmatamento. Em locais com pouca dispersão de ar, o escoamento de vapor de água em alta temperatura pode ser fatal para a biodiversidade do local.

O que causa a poluição térmica?

A água quente utilizada em siderúrgicas, usinas elétricas, usinas nucleares, refinarias e indústrias em geral, quando se mistura rios e oceanos, pode provocar graves alterações na temperatura. Isso faz com que a quantidade de oxigênio na água seja diminuída, causando a morte de diversas espécies que dependem do ar para sobreviver.

A poluição térmica pode ser detectada quando ocorre a morte de uma grande quantidade de peixes em rios e lagoas, registrando um desastre ecológico avassalador. O choque térmico na água pode causar a morte de espécies que não toleram temperaturas altas, além de afetar a reprodução marinha e alterar o metabolismo dos animais por meio do desequilíbrio de sua cadeia alimentar. Este tipo de poluição também favorece o desenvolvimento de bactérias e fungos que infectam a flora e fauna dos rios.

Além do despejo de águas em temperaturas altas em rios, outros fatores também podem provocar a sua poluição térmica. Um deles é o desmatamento das margens: uma vez que a presença das plantas diminui a incidência dos raios solares nos rios, o desmatamento faz com que as águas passem a absorvem muito mais calor. Algumas causas naturais também são capazes de causar poluição térmica em rios e oceanos, como a ocorrência de erupções vulcânicas e a queda de raios.

Como evitar a poluição térmica?

A forma mais adequada de evitar esse tipo de poluição consiste na armazenagem da água por parte das indústrias: em vez de despejar a água diretamente nos rios, o ideal é que o líquido seja guardado até alcançar uma temperatura adequada para ser eliminada na natureza sem causar danos.

Porém, a maioria das empresas não tem esse tipo de preocupação ecológica e acaba despejando águas não apenas com temperatura alta e indevida, mas contendo resíduos químicos e tóxicos. Dessa forma, há uma poluição térmica e química, causando a degradação dos rios.

Designer cria poste solar que ajuda a purificar o ar

Pelo site Pensamentoverde

Inovação promete melhorar a qualidade de vida das pessoas e reduzir as mortes

A poluição do ar é uma das principais responsáveis pelos problemas no sistema respiratório enfrentados por grande parte da população. Do nariz aos pulmões, as partículas podem chegar, ainda, à corrente sanguínea e provocar inflamações dentro das veias e artérias, dificultando a passagem do sangue.

De acordo com dados da Organização Mundial da Saúde (OMS), mais de 8 milhões de pessoas morrem anualmente por causa da poluição atmosférica. Desse total, cerca de 3,7 milhões de mortes são atribuídas à contaminação lançada ao ar livre, enquanto 4,3 milhões de mortes são resultantes de contaminação de ambientes mal ventilados.

Só no Brasil, a poluição deve ser a causa de 250.000 mortes nos próximos 15 anos, 25% delas somente na cidade de São Paulo. Aqui, no entanto, 90% desse total aconteceria devido aos veículos motorizados.

Agora imagine que saudável e maravilhoso seria filtrar continuamente o ar poluído de uma cidade? Assustado com os dados da OMS, o designer Tony Thomas Narikulam idealizou o Eco Mushroom, ou, em português, cogumelo ecológico, um dispositivo para purificar o ar.

Invenção suga o ar e o devolve limpo

Com um design que lembra um poste de luz moderno e inovador, o sistema compacto promete, além de iluminar a via com seus 4 LEDs, absorver o dióxido de carbono presente no ar.

Segundo Narikulam, o ar poluído fica preso em uma camada um pouco mais alta, acima da altura das pessoas, se espalhando mais facilmente e criando uma faixa tóxica sobre nossas cabeças.

Para garantir que o ar fique mais limpo, a inovação conta com quatro entradas que sugam o ar poluído. Depois de passar pelo purificador, ele é devolvido, agora limpo, numa altura mais baixa, a fim de atingir diretamente as pessoas.

A sucção e circulação do ar acontecem graças ao motor DC (motor de corrente contínua sem escovas), que é movido a energia solar – há placas no topo do Eco Mushroom que captam os raios solares.

Mas, afinal, e a sujeira obtida no processo? Os poluentes são conduzidos por um cano central até um coletor na base do poste, que é removido para limpeza na manutenção periódica.

Laboratório de papel faz exame médico na hora

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Nesta imagem o laboratório de papel (SPED) aparece conectado ao potenciostato portátil.[Imagem: Aniket Pal/Purdue University]

Exame sem laboratório

Um novo dispositivo de diagnóstico médico feito de papel detecta biomarcadores no sangue ou outros fluidos corporais e identifica doenças realizando análises eletroquímicas no próprio papel.

O aparelho é alimentado apenas pelo toque do usuário - ele não precisa de baterias - e apresenta os resultados dos exames codificados por cores, facilitando a compreensão por não especialistas.

"Você pode considerar isso um laboratório portátil que é feito inteiramente de papel, é barato e pode ser descartado através da incineração," disse o professor Ramses Martinez, da Universidade de Purdue, nos EUA. "Esperamos que esses dispositivos atendam pessoas não treinadas localizadas em aldeias remotas ou bases militares para testar uma variedade de doenças sem requerer nenhuma fonte de eletricidade, água limpa ou equipamento adicional".

A equipe batizou o laboratório de papel de SPED, sigla em inglês para dispositivo eletroquímico baseado em papel.

Laboratório de papel

O exame começa colocando-se uma gotícula de sangue em uma saliência circular no laboratório de papel, que mede cerca de 2,5 centímetros quadrados. Os SPEDs também contêm zonas de teste de auto-pipetagem, que podem ser mergulhadas em uma amostra líquida.

A camada superior do dispositivo é fabricada usando papel de celulose não tratada, no qual são traçados "domínios" hidrofóbicos, que definem canais que dirigem as amostras de sangue para realização do exame. Esses canais microfluídicos permitem ensaios precisos que mudam de cor para indicar resultados específicos.

A camada inferior do SPED é um gerador triboelétrico, ou nanogerador, que gera a eletricidade necessária para realizar o exame, bastando para isso esfregá-lo ou pressioná-lo.

A equipe também criou um programa de visão de máquina para identificar e quantificar automaticamente cada um desses testes colorimétricos a partir de uma imagem digital capturada com um celular, para fornecer resultados de diagnóstico rápidos ao usuário e facilitar a consulta com especialistas disponíveis em esquemas de telemedicina.

Outro acessório útil é um aparelho portátil de baixo custo chamado potenciostato, para ser conectado ao SPED para automatizar os exames, de forma que eles possam ser realizados por usuários não treinados. A bateria que alimenta o potenciostato pode ser recarregada usando o nanogerador incorporado nos SPEDs.

Bibliografia:

Self-powered, Paper-based Electrochemical Devices for Sensitive Point-of-care Testing
Aniket Pal, Hugo E. Cuellar, Randy Kuang, Heloisa F. N. Caurin, Debkalpa Goswami, Ramses V. Martinez
Advanced Materials Technologies
DOI: 10.1002/admt.201700130

Navios terão aço do casco substituído por fibras

Redação do Site Inovação Tecnológica 

O uso de materiais compósitos é essencial para viabilizar novas tecnologias na indústria naval, como os navios-vela e os navios anti-ondas.[Imagem: LADE AS]

Navios sem aço

O projeto europeu FibreShip está com tudo pronto para começar a projetar e construir o primeiro navio de grande porte com um casco feito inteiramente de materiais compósitos, dispensando o tradicional aço.

O objetivo é tornar mais leves os navios comerciais de grande porte - navios com mais de 50 metros de comprimento.

O casco deverá ser feito inteiramente de polímeros reforçados com fibras - os chamados materiais compósitos, como os já utilizados em carros de competição, artigos esportivos e também nos barcos menores.

O projeto, financiado pelo Programa Horizontes 2020, da União Europeia, envolve 18 entidades de 11 países, incluindo universidades, institutos de pesquisa e empresas privadas.

Navios de fibra

Embora a maior parte dos barcos e navios de pequeno porte - como iates de lazer - já sejam construídos de fibra, o objetivo do projeto é permitir a fabricação de navios maiores e, de forma mais geral, viabilizar a adoção em larga escala dos materiais compósitos na indústria de construção naval.

Entre os potenciais benefícios do uso de materiais compósitos nos navios, a equipe espera obter uma redução de até 30% no peso dos navios, redução do consumo de combustível entre 10% e 15%, aumento do índice de reciclagem dos atuais 34% das estruturas de aço para 75%, uma redução substancial da emissão de gases de efeito estufa, menor poluição sonora e um aumento da capacidade de carga em cerca de 12%.

"[O projeto] irá criar os conhecimentos e as ferramentas para a construção de grandes navios comerciais de compósitos, com mais de 50 metros de comprimento, tanto para a navegação marítima quanto interior, superando os desafios e os hiatos tecnológicos atualmente existentes na construção naval convencional," disse o professor Anthony Comer, um dos coordenadores do FibreShip.

Microrrobôs robôs curam infecção no estômago de cobaias

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Os microrrobôs são pequenas esferas de múltiplas camadas, cada camada com sua própria função. [Imagem: Berta Esteban-Fernández de Ávila et al. - 10.1038/s41467-017-00309-w]

Robôs que curam doenças

O sonho de ter pequenas sondas robóticas levando medicamentos a pontos específicos do corpo está mais perto da realidade.

A grande vantagem dessas entregas localizadas é evitar que o remédio se espalhe para partes do corpo onde ele não é necessário, gerando efeitos colaterais, como ocorre nas quimioterapias.

Pela primeira vez, minúsculos veículos autônomos, da largura de um fio de cabelo humano, foram usados para curar infecções bacterianas no estômago de animais de laboratório. Embora tratar o estômago seja mais simples do que levar o medicamento a um tumor em um tecido sólido, por exemplo, é um primeiro passo importante.

Os microrrobôs pouco mais são do que micromotores, que usam o próprio sugo gástrico como combustível a fim de transportar os antibióticos.

"O próprio movimento em si melhora a retenção dos antibióticos no revestimento do estômago, onde as bactérias estão concentradas," disse o professor Joseph Wang, da Universidade da Califórnia em San Diego, que liderou a pesquisa juntamente com seu colega Liangfang Zhang - a dupla vem desenvolvendo micromotores e microrrobôs desde 2010.

Microrrobôs

Os minúsculos veículos consistem em um núcleo esférico de magnésio revestido com várias camadas diferentes que oferecem proteção, carregam o medicamento e dão a capacidade de grudar nas paredes do estômago.

Depois de serem engolidos, os núcleos de magnésio reagem com o ácido gástrico para produzir um fluxo de bolhas de hidrogênio que impulsionam os pequenos robôs.

Os microveículos foram usados para administrar uma dose de antibióticos diariamente durante cinco dias em camundongos com infecções bacterianas do estômago. Esta forma de tratamento mostrou-se mais eficaz do que as doses regulares de remédio dadas ao grupo de controle.

A mesma equipe também já construiu micromotores tubulares, para capturar CO2 da água. [Imagem: Laboratory for Nanobioelectronics/UCSD]

Viagem fantástica

O processo de liberação de hidrogênio que impulsiona os microveículos reduz rapidamente a acidez no estômago e isso serve como gatilho para liberar o medicamento. Como a camada antibiótica do micromotor é sensível à acidez circundante, assim que esta se reduz, os antibióticos são liberados.

Sem esta redução na acidez, os antibióticos e os outros fármacos à base de proteínas poderiam ser destruídos antes de produzir efeito.

É por isso que os remédios normalmente utilizados para tratar infecções bacterianas, como as úlceras, normalmente devem ser tomados juntamente com inibidores da bomba de prótons, responsáveis por suprimir a produção de ácido gástrico. O uso prolongado de inibidores da bomba de prótons, contudo, pode levar a alguns efeitos secundários desagradáveis, incluindo dores de cabeça, diarreia, fadiga e até ansiedade ou depressão.

Por isso, poder engolir pequenos veículos que dispensem esse tratamento adicional é algo a ser comemorado.

O próximo passo será testar a abordagem em um estudo mais amplo em animais, antes de passar para os testes em humanos. "Ainda há um longo caminho a percorrer, mas estamos numa viagem fantástica," brincou Wang, referindo-se ao filme de ficção científica que imortalizou o conceito de pequenos robôs que entram no corpo humano.

Bibliografia:

Micromotor-enabled active drug delivery for in vivo treatment of stomach infection
Berta Esteban-Fernández de Ávila, Pavimol Angsantikul, Jinxing Li, Miguel Angel Lopez-Ramirez, Doris E. Ramírez-Herrera, Soracha Thamphiwatana, Chuanrui Chen, Jorge Delezuk, Richard Samakapiruk, Valentin Ramez, Liangfang Zhang, Joseph Wang
Nature Communications
Vol.: 8, Article number: 272
DOI: 10.1038/s41467-017-00309-w

Árvores podem fazer as cidades pouparem 500 milhões de dólares por ano

Pelo site Ciclovivo


Absorvendo a poluição e resfriando os lugares, os espaços verdes são essenciais para a economia.

Quando se fala dos benefícios das árvores nas cidades sempre tem aqueles que pensam “lá vem o ecochato”. O que tais pessoas não imaginam é que os benefícios ambientais se estendem também para o bolso, o que garante mais economia em muitos setores cruciais para o funcionamento de uma cidade. Um estudo recente publicado no jornal online Ecológico Modelagem mostrou os resultados aproximados deste ganho em dólares.

Após estudar 10 megacidades em cinco continentes e levando em consideração a poluição do ar, as águas pluviais, energia e emissões de carbono, os pesquisadores descobriram que as árvores têm um benefício econômico de cerca de 505 milhões de dólares a cada ano. Estudiosos do SUNY College of Environmental Science and Forestry e Parthenope University of Naples descobriram que as árvores valem 1,2 milhão de dólares por quilômetro quadrado ou 35 dólares per capita.

Usando um aparelho de cobertura de árvores chamado i-Tree, os pesquisadores conseguiram estimaram os diversos benefícios. “As árvores têm benefícios diretos e indiretos para resfriar edifícios e reduzir o sofrimento humano durante as ondas de calor”, afirma o principal autor do estudo, Dr. Theodore Endreny, da Faculdade de Ciências Ambientais e Florestas (ESF) de Nova York. “O benefício direto é a sombra que mantém a área urbana mais fria, o benefício indireto é a transpiração de águas pluviais que transforma o ar quente em um ar mais frio”.

A cobertura de árvores em áreas metropolitanas varia de 8.1% para 36%, mas o potencial de tais cidades é muito maior, começando com 15,6%. Para Endreny, as megacidades podem aumentar esses benefícios em média em 85% apenas plantando mais árvores.

Confira alguns números levantados na pesquisa:

– Reduções da poluição do ar gera economia de 482 milhões de dólares por ano

– Redução da quantidade de águas pluviais processadas pelas usinas de águas residuais economiza 11 milhões de dólares

– Redução das emissões de carbono economiza 8 milhões de dólares por ano

– Redução no aquecimento e resfriamento de energia economiza 500 mil dólares por ano.

“Uma consciência mais profunda do valor econômico dos serviços gratuitos fornecidos pela natureza pode aumentar a nossa vontade de investir esforços e recursos na conservação, de modo que a riqueza social, a estabilidade econômica e o bem-estar também aumentariam. Com esta pesquisa conjunta, criamos na nossa universidade um Laboratório de Bem-estar Urbano, administrado conjuntamente por pesquisadores e stakeholders locais”, afirma um dos co-autores, o professor Sergio Ulgiati da Parthenope University of Naples, na Itália.

As cidades estudadas foram: Pequim, China; Buenos Aires, Argentina; Cairo, Egito; Istambul, Turquia; Londres, Grã-Bretanha; Los Angeles, Estados Unidos; Cidade do México, México; Moscou, Rússia; Mumbai, Índia; e Tóquio, Japão.

Falar que é preciso mais espaços verdes para tornar as cidades mais habitáveis ou humanas pode não ser o melhor argumento para os gestores públicos, apesar de serem muito válidos. Neste caso, quando a única conversa que se entende é do dinheiro, vale usar esta pesquisa.

Aumenta preocupação com robôs assassinos

Pela - BBC 

"É uma ofensa à dignidade humana que existam pessoas submetidas à violência por decisão de uma máquina, ou que estejam sujeitas à ameaça do uso da força por parte de uma máquina," diz Mark Gubrud. [Imagem: Arquivo pessoal]

Há mais de duas décadas, Mark Gubrud, pesquisador do Programa sobre Ciência e Segurança Global da Universidade de Princeton, nos Estados Unidos, luta pela criação de regras para o controle de armas robóticas autônomas.

Ele é membro do Comitê Internacional para o Controle de Armas Robóticas (CICAR), um grupo de ativistas, acadêmicos e intelectuais do mundo todo que tenta conseguir a proibição do uso de robôs que podem matar sem a interferência humana - ou robôs autônomos letais.

A última preocupação deste grupo é um lançamento de uma companhia de armamentos britânica BAE Systems: o avião de combate autônomo Taranis.

Nesta semana, a BAE Systems divulgou imagens dos primeiros voos do protótipo do Taranis, realizados em 2013. A aeronave não-tripulada é capaz de realizar missões intercontinentais, é difícil de detectar e pode atacar alvos no ar e em terra.

O drone também pode ser controlado a partir de qualquer lugar do planeta por um piloto em terra. No entanto, o Taranis também pode funcionar sozinho, sem intervenção humana. O Ministério da Defesa britânico, que financiou parte do projeto, disse que não vai usar o Taranis no modo autônomo.

No entanto, esta questão continua preocupando Gubrud, que vê o Taranis como um novo avanço no desenvolvimento de robôs e máquinas autônomas capazes de matar sem a intervenção de humanos.

"Não está clara a razão de o Reino Unido precisar de um avião autônomo de combate furtivo no século 21. Para qual guerra ele é necessário? Que armas terá o inimigo?", questiona.

Robôs assassinos

Gubrud conta que faz campanha contra o uso de armamento autônomos há 25 anos e que vê uma oposição generalizada à produção do que chama de "robôs assassinos".

"Uma pesquisa de março do ano passado (da consultoria YouGov) mostra que o público americano é majoritariamente contra as armas autônomas e apoia os esforços para proibi-las. E o interessante é que esta é a opinião predominante entre membros, ex-membros e familiares de membros das Forças Armadas (dos Estados Unidos)", disse Gubrud em entrevista à BBC.

Gubrud cita como exemplo de armamentos autônomos em uso as minas antipessoais, que seriam um tipo de "robô extremamente simples, que pode estar ativado, o que o faz explodir, ou esperando para ser ativado".

Como exemplos mais avançados, ele cita robôs sentinelas sul-coreanos, capazes de identificar intrusos humanos de forma autônoma dentro de uma área determinada, de "disparar também de forma autônoma, ou de ser instruídos de forma remota para abrir fogo".

Gubrud também cita mísseis, já existentes, que procuram um alvo específico fora do campo visual, mísseis terra-ar ou ar-mar que, segundo ele, têm uma tecnologia que permite distinguir o alvo real de outros falsos, um tipo de navio de outro tipo de navio.

Exterminadores do presente

Para Gubrud, não estamos muito distantes de um cenário em que um robô, como o da série de filmes Exterminador do Futuro, é acionado para realizar missões específicas em situações de conflito.

"O 'Exterminador' era um robô assassino. E veja o que está acontecendo hoje em dia: uma das mais importantes missões das aeronaves controladas de forma remota (drones) é matar".

O pesquisador acreditar que quanto maior for a automatização, maior será o risco de perda de controle: "Se você pensar em um sistema de confronto automático, no qual exércitos de robôs se enfrentam, pode imaginar como seria difícil para uma equipe de engenheiros desenvolver (a tecnologia necessária) e conseguir garantir sua estabilidade no longo prazo?"

Drone Taranis: "Para qual guerra ele é necessário? Que armas terá o inimigo?" [Imagem: BAE Systems]

Controle humano dos robôs

O pesquisador afirma que é preciso deter o desenvolvimento destes robôs autônomos o mais rapidamente possível - antes que o desenvolvimento deste tipo de armamento avance.

O primeiro passo neste sentido seria divulgar sua existência. O próximo seria lutar pela criação de regras e protocolos que regulamentem o desenvolvimento da tecnologia.

"Acho que os princípios mais fortes para basear uma proibição de armas autônomas são os da humanidade: os humanos sempre devem ter o controle e a responsabilidade do uso de uma força letal.

"É uma ofensa à dignidade humana que existam pessoas submetidas à violência por decisão de uma máquina, ou que estejam sujeitas à ameaça do uso da força por parte de uma máquina, ou que um conflito entre humanos seja iniciado por uma máquina de forma involuntária.

"É um direito humano não ser morto por uma decisão de uma máquina. Este é um princípio moral muito forte, com uma atração universal. E esta deve ser a base para proibir as armas autônomas," defende Gubrud.

Para ele, é preciso definir um regime de controle de armas "que implica que os estados aceitem estes princípios e que os ensinem nas academias militares e que não tenham armas autônomas".

Mas Gubrud também é realista e acredita que as principais potências mundiais resistirão a qualquer tentativa de proibir as armas autônomas.

"Certamente os Estados Unidos são os mais importantes; têm uma política declarada a favor de seu desenvolvimento. A China vê uma oportunidade também e já tem sistemas que seriam preocupantes. O mesmo com a Rússia e o Reino Unido," lamenta ele.

Biocélula usa suor da pele para gerar energia

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Esta pequena seção de biocélula consegue gerar energia suficiente para alimentar pequenos dispositivos portáteis. [Imagem: UCSD]

Energia do suor

Este pequeno adesivo, projetado para ser colado sobre a pele, é uma célula a combustível capaz de gerar energia usando como combustível o suor humano.

A biocélula gera 10 vezes mais energia por área superficial do que qualquer dispositivo desse tipo já demonstrado.

Isso já é energia suficiente para alimentar uma série de equipamentos eletrônicos de vestir, como monitores de saúde, rádios bluetooth ou pequenas lanternas de LED, para sinalização de ciclistas e corredores à noite, por exemplo.

As células de biocombustível são equipadas com uma enzima que oxida o ácido lático presente no suor humano para gerar eletricidade. O anodo e catodo são feitos de nanotubos de carbono dispostos em uma matriz 3D.

Para que a estrutura se torne compatível com a elasticidade da pele humana, esses eletrodos são dispostos em uma matriz de polímero seguindo uma estrutura "ilha e ponte", em que seções mais densas do material são conectadas a outras por seções mais finas em formato de mola. Metade dos pontos mais densos formam o anodo e a outra metade forma o catodo.

Estrutura da célula alimentada por biocombustível humano. [Imagem: UCSD]

Célula a biocombustível

Para aumentar a densidade de energia da biocélula, Amay Bandodkar e seus colegas da Universidade da Califórnia em San Diego tiveram que encontrar a combinação exata de materiais nos pontos e nas pontes.

Além disso, recobrir a estrutura com uma camada de nanotubos de carbono permitiu carregar cada ponto anódico com mais enzima que reage com o ácido lático e mais óxido de prata nos pontos catódicos e ainda otimizou a taxa de transferência de elétrons.

Como a energia gerada flutua com a quantidade de suor produzida pelo usuário, a biocélula foi conectada a um conversor DC/DC, que equaliza a saída, disponibilizando energia com potência e tensão constantes.

O resultado foi ótimo, mas ainda há desafios a vencer para se chegar a dispositivo prático. Por exemplo, o óxido de prata usado no catodo é sensível à luz, degradando-se com o tempo. Além disso, o ácido lático no suor se dilui ao longo do tempo, o que significa que a biocélula gera uma quantidade decrescente de energia.

Bibliografia:

Soft, stretchable, high power density electronic skin-based biofuel cells for scavenging energy from human sweat
Amay J. Bandodkar, Jung-Min You, Nam-Heon Kim, Yue Gu, Rajan Kumar, A. M. Vinu Mohan, Jonas Kurniawan, Somayeh Imani, Tatsuo Nakagawa, Brianna Parish, Mukunth Parthasarathy, Patrick P. Mercier, Sheng Xu, Joseph Wang
Energy & Environmental Science
Vol.: 10 (7): 1581
DOI: 10.1039/c7ee00865a