sexta-feira, 28 de agosto de 2009

Criado lubrificante industrial 100% biodegradável

O novo lubrificante industrial é feito à base de óleo de rícino e derivados de celulose, pertencendo a uma nova classe de materiais conhecida como "óleogel".

Pesquisadores da Universidade Huelva, na Espanha, desenvolveram uma graxa lubrificante para veículos e equipamentos industriais que não utiliza qualquer composto químico contaminante usado nos lubrificantes tradicionais.

O novo lubrificante industrial é feito à base de óleo de rícino e derivados de celulose, pertencendo a uma nova classe de materiais conhecida como "óleogel", que tira suas propriedades lubrificantes dos materiais celulósicos.

Graxa industrial verde
A "graxa verde" é "uma alternativa às graxas lubrificantes tradicionais, que geram uma poluição difícil de controlar quando elas são descartadas no meio ambiente," diz o pesquisador José María Franco, acrescentando que a graxa é 100% biodegradável.

Os lubrificantes utilizados nos equipamentos industriais são feitos de óleos sintéticos e derivados do petróleo, que não são biodegradáveis. Em sua formulação, entram ainda espessantes feitos com partículas metálicas ou com derivativos da poliuréia, uma família de polímeros sintéticos.

Poluição dos óleos e graxas industriais
Milhões de toneladas de óleos industriais e hidráulicos acabam chegando ao meio ambiente todos os anos, poluindo áreas agricultáveis, rios e chegando até o mar. Segundo os pesquisadores, os óleos minerais podem contaminar o lençol freático por até 100 anos, além de inibir o crescimento de árvores e serem tóxicos para a vida aquática.

Os óleos têm sido substituídos paulatinamente por óleos vegetais, mas até agora nenhuma solução havia sido encontrada para os espessantes metálicos, que são altamente poluidores, mas que dão às graxas industriais o seu alto rendimento.

A nova graxa verde é uma resposta a esse problema, embora os pesquisadores afirmem que ainda será necessário uma nova etapa de pesquisas a fim de aperfeiçoar seu desempenho lubrificante e antidesgaste.

De volta ao laboratório
O novo lubrificante "tem um nível de estabilidade mecânica similar ao das graxas tradicionais, e é altamente resistente a altas temperaturas, com propriedades reológicas (viscosidade) que não se alteram de forma acentuada. Contudo, nós observamos que o material é expelido [dos equipamentos] quando submetido simultaneamente a grandes forças inerciais e altas temperaturas," explica Franco.

Para que uma graxa seja utilizada em rolamentos, por exemplo, é importante que ela não vaze facilmente, o que reduziria a lubrificação e poderia levar a uma quebra do rolamento. O mesmo vale para os equipamentos hidráulicos, onde pressão e temperatura elevam-se continuamente.

Os pesquisadores vão continuar a pesquisar este aspecto a fim de encontrar um equilíbrio entre os ingredientes biodegradáveis e o desempenho da nova graxa.

quinta-feira, 27 de agosto de 2009

Impressão sem tinta cria cores naturais instantaneamente


Os cientistas sempre ficaram curiosos com as impressionantes cores vistas na natureza, principalmente os padrões iridescentes e ultrabrilhantes encontrados nas penas dos pássaros, nas asas das borboletas e nas carapaças de vários insetos.

O avanço da microscopia finalmente permitiu que eles compreendessem como essas cores são geradas. E o avanço da nanotecnologia está permitindo que eles reproduzam as técnicas que a natureza levou milhões de anos para aprimorar.

Cores sem pigmentos
Juntando as duas coisas, a equipe do professor Sunghoon Kwon, da Universidade Nacional de Seul, na Coreia do Sul, afirma ter descoberto uma forma de revolucionar a impressão tradicional, abolindo as tintas, fazendo uma impressão em cores totais que fica pronta em um instante e que é capaz de reproduzir as cores encontradas na natureza.

As cores exibidas por insetos e pássaros não são baseadas em pigmentos, mas em texturas microscópicas na superfície de suas asas, penas e carapaças. É a interação dessas superfícies com a luz que produz as suas cores.

O que o Dr. Kwon e seus colegas fizeram foi desenvolver um método capaz de criar as texturas microscópicas que interagirão com a luz para gerar as cores.

Impressão sem tintas
A sua "tinta" é um composto formado por três ingredientes: nanopartículas magnéticas, uma resina e um solvente.

As nanopartículas, que medem entre 100 e 200 nanômetros, dispersam-se na resina, dando ao material uma aparência acinzentada. Mas basta aplicar um campo magnético para que as nanopartículas ajustem-se imediatamente às linhas do campo magnético, alinhando-se e formando estruturas bem definidas.

As cadeias de nanopartículas, que ficam espaçadas com grande regularidade, interferem com a luz que incide sobre elas, gerando uma cor. Para mudar a cor, basta alterar o campo magnético.
"Se você quiser controlar o ângulo do campo magnético [para criar curvas no desenho, por exemplo] você pode combinar múltiplos eletroímãs," disse o pesquisador à revista New Scientist.
Fixando as cores
Assim que a cor desejada é produzida, as nanopartículas podem ser fixadas expondo a mistura à luz ultravioleta, que cura a resina. O sistema utiliza uma espécie de litografia para fazer com que a luz ultravioleta incida apenas sobre as áreas da imagem que já assumiram a cor desejada.

A seguir, basta ir alterando os campos magnéticos e aplicando a luz ultravioleta seletivamente, até criar uma imagem totalmente colorida. E sem usar nenhum pigmento.

"Nós primeiro configuramos o ímã para criar o vermelho e então incidimos a luz ultravioleta por 0,1 segundo, configuramos para produzir o azul, luz por 0,1 segundo novamente, então verde e assim por diante. Você consegue imprimir em página A4 totalmente colorida em um segundo," disse o pesquisador.

Agora eles pretendem aprimorar a técnica para que as cores sejam reversíveis, permitindo a criação de gadgets que mudam de cor conforme a vontade do dono.

Nanorrobô industrial manipula nanotubos de carbono


Em nanoescala, as forças intermoleculares entre os objetos são mais fortes do que a gravidade. Assim, não basta abrir a garra para que o nanotubo solte-se e vá para a posição desejada.



Os nanotubos de carbono, assim como uma série de outras nanoestruturas e nanofios, são interessantes e promissores para várias aplicações científicas e tecnológicas.

Mas o desenvolvimento de tecnologias envolvendo objetos nessas dimensões tem um grande problema: como manipular estruturas tão pequenas que não podem ser vistas nem mesmo com o melhor dos microscópios ópticos?

Nanorrobô industrial
Este é o desafio que está sendo enfrentado pelo projeto NanoHand (nanomão), uma equipe que reúne cientistas de 12 centros de pesquisas europeus e cujo objetivo é construir aquele que provavelmente será o primeiro nanorrobô industrial.

Os primeiros protótipos estão mais para uma nanogarra robótica do que para uma nanomão, o que é mais do que suficiente para pegar, manipular e posicionar nanotubos de carbono ou nanofios com enorme precisão.

O nanorrobô inteiro mede dois milímetros, o que inclui todo o seu aparato de fixação no interior de um microscópio eletrônico de varredura, essencial para que o operador possa acompanhar o que a garra robótica está fazendo. "O conjunto inteiro é integrado no interior da câmara de vácuo do microscópio," explica o Dr. Volkmar Eichhorn, coordenador do projeto.

Movimento eletrotermal
A garra do nanorrobô tem uma abertura de até 2 micrômetros, sendo capaz de segurar com precisão objetos com dimensões na escala das dezenas de nanômetros.

Nessa escala, não é possível, e nem necessário, usar motores ou molas para acionar a garra mecânica: ela funciona por um princípio eletrotermal, em que uma pequena corrente elétrica causa a contração e a expansão da garra, fazendo-a fechar e abrir como se fosse uma pinça.

Forças intermoleculares
Mas isto não é tudo. Em nanoescala, as forças intermoleculares entre os objetos são mais fortes do que a gravidade. Desta forma, não basta abrir a garra para que o nanotubo solte-se e vá para a posição desejada. Na verdade, ele ficará grudado na garra do robô e não se soltará até que uma força maior do que a que o segura faça-o desgrudar-se.

Os pesquisadores encontraram duas possíveis soluções para o problema, nenhuma das quais ligada à estrutura do próprio nanorrobô. A primeira delas consiste em colar o nanotubo na sua posição final usando um feixe de elétrons - depois de ter sua extremidade colada, a garra pode se abrir e deixar o nanotubo na posição.

A segunda solução é mais exigente quanto ao local de deposição mas mais simples de operar. O local onde o nanotubo de carbono será deixado deve ser construído com princípios geométricos que garantam que ele exerça uma força molecular maior do que a força que mantém o nanotubo preso à garra do robô.

Nanofábricas
"No mundo todo, nós fomos o primeiro grupo que realmente conseguiu fazer experimentos automatizados de pegar e soltar objetos em nanoescala," diz Eichhorn.

Além do robô propriamente dito, os pesquisadores tiveram que desenvolver um programa de computador capaz de controlar todo o aparato, criando uma estação de trabalho para o controle e operação do nanorrobô.

O próximo passo da pesquisa é integrar o nanorrobô em uma nanofábrica que seja capaz de fazer todo o trabalho, desde a seleção do nanotubo até a sua deposição nos experimentos, como em chips, por exemplo.

quarta-feira, 26 de agosto de 2009

Avião solar terá autonomia de voo de cinco anos


A asa em forma de Z, com 150 metros de envergadura, será reajustável durante o voo, para que possa absorver o máximo possível de energia do sol. À noite ela assumirá a forma plana.


Asa em Z
Uma empresa norte-americana está desenvolvendo uma aeronave movida a energia solar que poderá se manter no ar por cinco anos continuamente.

A asa em forma de Z, com 150 metros de envergadura, será reajustável durante o voo, para que possa absorver o máximo possível de energia do sol.

O avião solar, batizado de Odysseus (Ulisses, herói da Guerra de Troia), deverá acumular a energia do sol durante o dia e usá-la para continuar seu voo durante a noite. Na ocasião, a asa tomará uma forma plana, diminuindo sua resistência ao ar e, portanto, consumindo menos energia.

Monitoramento ambiental
O avião solar não tripulado está sendo projetado para voar a altitudes de 18 mil a 27 mil metros, e deverá ser utilizada para missões de reconhecimento, comunicações e monitoramento ambiental no âmbito de pesquisas sobre mudanças climáticas.

A empresa Aurora Flight Sciences está desenvolvendo a aeronave dentro do programa "Vulture", que tem apoio da BAE Systems, C.S. Draper Laboratories e Sierra Nevada Corporation.

As empresas divulgaram apenas o desenho da aeronave solar, sem maiores detalhes técnicos. O protótipo deverá ficar pronto em cinco anos.

terça-feira, 25 de agosto de 2009

Nanofio bioeletrônico conecta mundos biológico e eletrônico


Representação artística do transístor bionanoeletrônico, mostrado o nanofio de silício (cinza) recoberto pela membrana dupla de lipídios (azul).








Pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, nos Estados Unidos, mesclaram nanofios metálicos com moléculas de lipídios, criando um novo tipo de dispositivo para estabelecer uma conexão entre equipamentos eletrônicos e organismos biológicos.

O feito mereceu a capa da última edição da revista Proceedings the National Academy of Sciences.

Aplicações exóticas
Embora a primeira utilidade que venha à mente para tais eletrodos sejam os implantes neurais, permitindo que as pessoas controlem equipamentos com instruções emitidas diretamente pelo cérebro, eles abrem novos caminhos para aplicações bem mais amplas e até exóticas, incluindo novos tipos de transdutores e formas avançadas de troca de informações no interior dos computadores.

Enquanto os equipamentos eletrônicos usam campos e correntes elétricas para processar e transmitir informações, os sistemas biológicos usam um arsenal de membranas, receptores, canais e bombas para controlar a conversão de um tipo de sinal em outro - com uma eficiência que não pode ser comparado nem aos mais modernos equipamentos construídos pelo homem.

"Circuitos eletrônicos que usarem esses complexos componentes biológicos poderão se tornar muito mais eficientes," afirma Aleksandr Noy, coordenador do projeto.

Transístor de nanofios
A base do novo mecanismo é um transístor, o elemento básico de toda a eletrônica. A grande inovação é que a mesclagem entre biológico e eletrônico vai muito além de um simples revestimento biológico sobre os fios.

O transístor é feito com nanofios, cujas espessuras são comparáveis às das moléculas biológicas. Esses nanofios são tão pequenos que os cientistas estão testando seu uso para conectar até mesmo moléculas individuais.

Integração eletrônico-biológico
Graças às mais modernas técnicas de nanofabricação, os cientistas conseguiram integrar os átomos superficiais dos nanofios do transístor com as moléculas biológicas de uma membrana de lipídios, uma estrutura encontrada em todas as células.

As membranas de lipídios são estáveis e são capazes de se autoconsertar quando sofrem algum dano. Além disso, elas formam uma barreira virtualmente impenetrável para íons e outras pequenas moléculas, mas são abertas às trocas protônicas.

Incorporando uma membrana de duas camadas sobre os nanofios do transístor, os cientistas formaram um revestimento superficial que forma uma barreira com o meio em que ele for inserido.

Controle eletrônico da membrana biológica
Os cientistas podem selecionar a membrana mais adequada à aplicação que tiverem em mente. A principal característica da membrana lipídica é a dimensão dos seus poros, que estabelece o que pode e o que não pode chegar até o transístor, permitindo a leitura precisa dos sinais que o dispositivo deve captar.

Desta forma, é possível usar o transístor para ler informações sobre o transporte de moléculas de forma semelhante ao que os organismos vivos fazem, com a diferença de que, em vez do sinal ser lido por outro componente biológico, ele será lido eletronicamente pelo transístor.

A equipe também testou o controle no sentido inverso: alterando a tensão aplicada à porta do transístor, eles podem abrir e fechar os poros da membrana eletronicamente.

"Isto para não mencionar que essas membranas lipídicas podem abrigar um número praticamente ilimitado de máquinas protéicas que desempenham um grande número de funções críticas nas células, como reconhecimento, transporte e conversão de um tipo de energia em outro," acrescentou Nipun Misra, o principal autor do trabalho.

LEDs ultrafinos abrem novas possibilidades de iluminação e telas dobráveis


A nova tecnologia acena com telas maiores, mais brilhantes e que poderão ser instaladas como painéis em qualquer superfície, serem dobradas e produzirem até mesmo telas semitransparentes para instalação em janelas e vitrines de lojas.







Orgânico vs inorgânico
Os LEDs orgânicos surgiram prometendo superar rapidamente os LEDs tradicionais, principalmente pela possibilidade de sua fabricação rápida em larga escala, onde a deposição dos materiais emissores de luz é feita sobre um material plástico utilizando um processo similar à impressão jato de tinta.

Mas nem bem as telas com LEDs orgânicos (OLEDs) começaram a chegar ao mercado, equipando equipamentos portáteis, e os LEDs inorgânicos tradicionais - aqueles com os quais já estamos acostumados e que equipam virtualmente todos os equipamentos eletrônicos - resolveram dar a volta por cima.

A equipe do professor John Rogers, da Universidade de Illinois, nos Estados Unidos, desenvolveu um processo para criar LEDs inorgânicos minúsculos e ultrafinos e que podem ser fabricados em conjunto em larga escala.

Vantagens dos LEDs e dos OLEDs
"Nosso objetivo é casar algumas das vantagens da tecnologia dos LEDs inorgânicos com a escalabilidade, a facilidade de fabricação e a resolução dos LEDs orgânicos," diz Rogers.
Em relação aos LEDs orgânicos - que levam carbono em sua composição - as vantagens dos LEDs tradicionais - feitos com semicondutores inorgânicos, sem carbono em sua composição - é a maior vida útil, maior robustez e confiabilidade e, principalmente, um brilho superior.

Mas os LEDs orgânicos têm suas vantagens, entre elas a fabricação em substratos flexíveis e em conjuntos densos e interconectados, o que torna possível sua instalação em superfícies irregulares, na forma de tetos ou paredes totalmente iluminadas e até mesmo em janelas semitransparentes.

LEDs ultrafinos
A nova tecnologia utiliza um processo chamado crescimento epitaxial, gerando LEDs com dimensões até 100 vezes menores do que era possível até agora. Os pesquisadores também desenvolveram um processo de montagem para dispor os novos LEDs na forma de grandes conjuntos interconectados sobre substratos flexíveis e dobráveis.

"O processo de estampagem é uma alternativa muito mais rápida do que o processo robótico padrão de 'pegar e colocar' usado na manipulação dos LEDs inorgânicos, que são essencialmente construídos um a um," explica Rogers. "O novo processo pode retirar grandes quantidades de LED minúsculos e finos da pastilha de silício de uma só vez, e então imprimi-los sobre um substrato plástico."

Como, no segundo passo do processo, os LEDs podem ser colocados distanciados uns dos outros, os painéis e telas podem ser quase transparentes. As pequenas dimensões dos LEDs permitem o uso de conexões impressas para interligá-los e alimentá-los, em vez dos fios, que são mais grossos e não se adaptam à flexibilidade necessária.

Novas aplicações dos LEDs
Além da iluminação de estado sólido, substituindo as atuais lâmpadas, painéis de instrumentos e telas e monitores, as folhas flexíveis e dobráveis de LEDs impressos têm uso potencial no setor de saúde.

"Enrolar uma folha de minúsculos LEDs ao redor de um membro ou de todo o corpo humano oferece possibilidades interessantes em biomedicina e biotecnologia," diz Rogers, "incluindo aplicações no monitoramento das funções vitais, diagnóstico e imageamento.

Com a chegada ao mercado das primeiras TVs de LEDs, ultrafinas, a nova tecnologia acena também com telas ainda maiores, mais brilhantes e que poderão ser instaladas como painéis em qualquer superfície, serem dobradas e produzirem até mesmo telas semitransparentes para instalação em janelas e vitrines de lojas.

segunda-feira, 24 de agosto de 2009

Hidroelétrica marinha: ondas de energia verde


Começou a ser instalado nas costas das Ilhas Orkney, na Escócia, o primeiro protótipo em escala piloto de um novo conceito de geração de eletricidade limpa a partir das ondas do mar.

Energia das ondas
Existem várias tecnologias sendo desenvolvidas para gerar energia a partir do movimento das ondas e das marés. Mas a gigantesca máquina Oyster (ostra) utiliza em mecanismo hidráulico para transferir a energia mecânica das ondas para uma instalação em terra, onde essa energia mecânica da água é usada para gerar eletricidade.

O conceito do gerador Oyster foi desenvolvido pelo professor Trevor Whittaker, da Universidade de Belfast. O primeiro oscilador, de 18 metros de largura, está sendo instalado no projeto-piloto criado com o apoio da empresa Aquamarine Power.

O oscilador possui pistões em sua parte inferior que são acionados num e noutro sentido conforme as ondas vêm e vão. Esses pistões comprimem a água em seu interior que, sob pressão, passam por dutos subterrâneos, chegando até a usina em terra. Na usina, a água sob pressão é utilizada para movimentar os geradores hidroelétricos.

Projeto simples
Embora possa parecer complicado para quem está acostumado com represas, onde a água cai por gravidade diretamente sobre as pás dos geradores, o mecanismo do gerador hidroelétrico Oyster é mais simples e mais barato do que outros projetos para gerar energia a partir das ondas ou das marés.

A principal vantagem do sistema é o pequeno número de partes móveis, que deverão minimizar a necessidade de manutenção. Apenas o oscilador metálico e os pistões ficam sob a água. Pás, engrenagens e geradores, além de todo o circuito de potência para captura da eletricidade, ficam em terra, dentro da usina.

Segundo seu idealizador, o sistema é ideal para áreas com profundidades entre 12 e 16 metros e com grande fluxo direcional de ondas, permitindo que a usina gere energia de forma contínua na maior parte do tempo.

Potencial mundial
Os riscos ao meio ambiente são mínimos, o que é garantido pelo uso da água como fluido hidráulico, em vez de óleo, que poderia causar danos caso houvesse vazamentos. O sistema também é absolutamente silencioso e não afeta a paisagem.

Embora o conceito esteja em estágio inicial de desenvolvimento, os cientistas afirmam ter localizado áreas potencialmente favoráveis ao conceito Oyster em várias partes do mundo.
"Nossas modelagens por computador das regiões costeiras adequadas para esta tecnologia mostram que a Espanha, Portugal, Irlanda e Inglaterra são os candidatos naturais na Europa.

Mas globalmente há um potencial gigantesco em áreas como a costa oeste dos Estados Unidos e as costas da África do Sul, da Austrália e do Chile," disse o professor Whittaker.

Minas abandonadas poderão gerar energia geotérmica

Uma forma de aproveitamento da energia geotérmica de baixa intensidade seria converter as galerias das minas abandonadas em caldeiras geotérmicas.






As galerias das minas subterrâneas que estão se aproximando da exaustão de suas reservas minerais poderão ser aproveitadas para gerar energia geotérmica, fornecendo eletricidade ou água quente para os municípios e propriedades rurais no seu entorno.

A conclusão é fruto de uma pesquisa feita por engenheiros da Universidade de Oviedo, na Espanha, e que acaba de ser publicada na revista Renewable Energy.

Energia geotérmica de minas
No artigo, os pesquisadores descrevem uma técnica que permite estimar a quantidade de calor que pode ser extraída das galerias de uma mina abandonada típica.

"Uma forma de aproveitamento da energia geotérmica de baixa intensidade seria converter as galerias das minas em caldeiras geotérmicas," explica Rafael Rodríguez, um dos autores do estudo.

A energia geotérmica consiste no aproveitamento do calor do interior da Terra para aquecimento da água e eventual geração de eletricidade. Existem vários projetos ao redor do mundo que procuram extrair o calor das fontes termais. A utilização das minas subterrâneas abandonadas, contudo, está sendo explorada pela primeira vez na Espanha.

Calor do subsolo
Rodríguez e sua colega María Belarmina Díaz fizeram uma pesquisa que incluiu cálculos teóricos e experimentos práticos para calcular a quantidade de calor que pode ser extraído de uma galeria de uma mina.

Pesquisando minas ainda em atividade, os pesquisadores tiveram acesso a dados precisos sobre as propriedades e a temperatura das rochas, além da energia necessária para a ventilação das minas.

O estudo simula o aproveitamento geotérmico de uma galeria de dois quilômetros de comprimento situada a uma profundidade de 500 metros, o que é considerada uma galeria típica das minas da Espanha. O ganho de temperatura na água, que deve ser injetada por meio de encanamentos, é de cerca de cinco graus Celsius.

Caldeiras geotérmicas
Contudo, outra abordagem tida como mais promissora é a construção de caldeiras geotérmicas no interior da mina, onde as próprias galerias funcionariam como um sistema aberto de encanamento, "mas sem nenhum risco de contaminação térmica do lençol freático," diz Rodríguez.

Diferentemente de outras fontes renováveis de energia, a energia geotérmica tem a vantagem de independer das condições climáticas, podendo gerar energia continuamente. Outras vantagens, no caso da utilização das minas abandonadas, são a não há utilização de novas áreas e a não geração de impactos ambientais.

sexta-feira, 21 de agosto de 2009

Revista impressa terá anúncio em vídeo



Anúncio em revista tocará filme graças a um microprocessador de 2,7 mm de espessura e bateria recarregável.





Uma revista norte-americana lançará, na edição que chega às bancas no próximo mês, um anúncio que tocará um vídeo, que poderá ser repetido à vontade do leitor.

A novidade é uma arma de marketing pioneira lançada pela rede de TV americana CBS e pela fabricante de refrigerantes Pepsi - um microprocessador contendo cerca de 40 minutos de áudio e vídeo que será incluído nas páginas da revista impressa Entertainment Weekly a partir do mês que vem.

Vídeo em revista impressa
O microprocessador de 2,7 milímetros de espessura, com uma tela LCD de resolução de 320 x 240, começará a rodar assim que o leitor virar a página do anúncio.

Com um toque, será possível assistir a trechos de seriados novos e consagrados da CBS - como a comédia Two and a Half Men e o policial NCIS: Los Angeles - e um anúncio da Pepsi para promover seu novo refrigerante diet "para homens".

A tecnologia, desenvolvida pela empresa Americhip, de Los Angeles, é a mais nova aposta dos marqueteiros para fisgar um público cada vez habituado ao uso das novas tecnologias.

Vídeo-em-impressão
"A melhor maneira de 'provar' nossos novos programas é ver trechos, e isso nunca foi possível em um anúncio impresso", disse o presidente do CBS Marketing Group, George Schweitzer.

"A Entertainment Weekly é o lugar ideal para esse anúncio de vídeo-em-impressão, que é divertido em si mesmo e particularmente apropriado para um grupo de leitores sintonizados com novas mídias."

O chip virá com uma bateria capaz de durar até 75 minutos, que poderá ser recarregada através de um cabo USB que acompanha o anúncio.

Tecnologia cara
Nem a Pepsi nem a CBS revelaram o custo da iniciativa. Em uma coletiva de imprensa na quarta-feira, Schweitzer evitou responder a perguntas de jornalistas nesse sentido: "Custará mais do que uma lata de Pepsi", se limitou a dizer.

As cifras foram alvo de especulação nos jornais financeiros desta quinta. Citando, sem identificar, um executivo do mercado editorial familiarizado com a tecnologia, o britânico Financial Times estimou que para veicular tal anúncio em 100 mil cópias da revista seria necessário desembolsar uma "quantia de sete dígitos".

"Isto significaria um custo de vários dólares por cópia. Em contraste, um anúncio a cores de página inteira na Entertainment Weekly custa cerca de 9 centavos de dólar por cópia", disse o jornal.

Anúncios inusitados
Apenas alguns leitores em Nova York e Los Angeles - "milhares", segundo as empresas - receberão cópias da revista com o novo anúncio. A publicação tem uma circulação de 1,8 milhão de exemplares.

Entre as novidades de marketing que chamaram atenção no passado está a da revista Esquire, que celebrou seus 75 anos com uma capa feita com um tipo especial de tinta eletrônica que fazia brilhar partes do papel.

Em 2007, a CBS veiculou na revista Rolling Stone anúncios com "sabor" de mojito - o coquetel cubano à base de rum, açúcar e hortelã - para promover um programa sobre uma família no setor de açúcar e rum.

Em 2005, a empresa inclui nas páginas da revista People chips de áudio semelhantes aos de cartões de Natal para promover uma minissérie sobre Elvis Presley.

quinta-feira, 20 de agosto de 2009

IBM testa uso de moléculas de DNA para fabricação de chips eletrônicos



As linhas largas são estruturas feitas com a tecnologia atual de fotolitografia, em contraste com as diminutas dimensões dos triângulos fabricados com o processo de origami de DNA.





Cientistas do Instituto de Tecnologia da Califórnia e da IBM, trabalhando conjuntamente, conseguiram combinar a moldagem de componentes por litografia, a tecnologia hoje utilizada para a fabricação de chips, com a automontagem de moléculas orgânicas de DNA.

O avanço é um passo importante rumo à criação de uma nova geração de fábricas de semicondutores menores, mais eficientes no consumo de energia e mais baratos.

Litografia e nanotecnologia
Hoje, a indústria eletrônica está às voltas com o aprimoramento da tecnologia fotolitográfica para prosseguir com a fabricação de transistores cada vez menores - atualmente indo para a faixa dos 22 nanômetros - ao mesmo tempo que pesquisa novas áreas e novos materiais, como a fabricação de transistores de nanotubos de carbono ou de grafeno.

Enquanto isso, a nanotecnologia explora novas fronteiras, descobrindo maneiras de fabricar dispositivos de baixo para cima, usando átomos e moléculas como blocos básicos, que são capazes de se automontar, criando as estruturas de forma muito mais precisa, rápida e, potencialmente, também a um menor custo.

O que a equipe chefiada pelo Dr. Paul W.K. Rothemund conseguiu agora foi juntar as duas coisas, usando moléculas de DNA como moldes para a construção de transistores de nanotubos de carbono.

Prova de conceito
Milhões de nanotubos de carbono são depositados sobre as moléculas orgânicas. Ao aderir a essas moléculas de DNA, os nanotubos de carbono se organizem automaticamente em estruturas precisas e ordenadas, seguindo padrões repetitivos, adequados à fabricação de estruturas bem ordenadas em grande escala, como os transistores no interior de um chip.

O trabalho demonstra a possibilidade real de utilização das moléculas de DNA como se fossem minúsculas placas de circuito impresso, onde os nanotubos de carbono - assim como nanofios, nanopartículas ou segmentos de grafeno - podem se juntar de forma autônoma, automontando-se para criar componentes eletrônicos muito menores do que aqueles que a tecnologia e fotolitografia atual consegue produzir.

O trabalho agora divulgado, contudo, é apenas uma demonstração do conceito, e não chegou a produzir circuitos eletrônicos de fato. Foram criadas estruturas em formato de triângulos, círculos e estrelas.

O fato de utilizar moléculas de DNA também nada tem a ver com "chips genéticos," como alguns veículos de comunicação estão noticiando.

Origami de DNA
A automontagem das estruturas, chamada pelos cientistas de "origami de DNA", ocorre em uma solução por meio de uma reação entre uma longa fita única de DNA viral e uma mistura de diferentes fitas de pequenos oligonucleotídeos sintéticos.

Esses segmentos curtos funcionam como grampos, dobrando o DNA viral nos formatos 2D desejados por meio da ligação dos pares de bases complementares. Os "grampos" podem ser modificados para criar pontos de ligação para os nanocomponentes com resoluções (separação entre os componentes) de apenas 6 nanômetros.

quarta-feira, 19 de agosto de 2009

Material isolante vira condutor com o flash de uma câmera




Padronagens complexas mesclando polímeros e grafeno foram construídos pelo processo fototermal, que usa apenas o flash de uma câmera fotográfica comum.






Cientistas da Universidade Northwestern, nos Estados Unidos, descobriram uma forma de transformar um material isolante no material capaz de conduzir eletricidade com a maior eficiência conhecida utilizando apenas o flash de uma câmera fotográfica comum.

Grafeno em um flash
Mais importante do que já possa parecer, os cientistas demonstraram que a sua técnica funciona para um dos materiais mais pesquisados atualmente, o grafeno, que, além de ser o material mais forte que existe, transporta eletricidade 100 vezes mais rápido do que qualquer material conhecido.

Com tantas características excepcionais, várias pesquisas estão explorando o uso do grafeno para a construção de chips de carbono, substituindo a eletrônica do silício pela eletrônica orgânica.

Processo fototermal
A equipe do professor Jiaxing Huang usou o calor liberado pelo flash de uma câmera para aquecer instantaneamente o óxido de grafite, fazendo-o transformar-se em grafeno, uma camada de carbono com apenas um átomo de espessura, com os átomos dispostos em uma estrutura parecida com a de uma tela de galinheiro.

Os métodos existentes até agora para produzir grafeno a partir da redução do óxido de grafite eram baseados em banhos químicos com agentes tóxicos reagindo em altas temperaturas. Esses métodos também eram problemáticos quando o carbono tinha que ser misturado com algum outro material, como polímeros, que não sobreviviam aos banhos químicos quentes.

"O pulso de luz fornece um aquecimento muito eficiente por meio do processo fototermal, que é rápido, energeticamente eficiente e livre de compostos químicos," diz Huang.

Nanocircuitos eletrônicos
O pulso de luz do flash não apenas reduz o óxido de grafite, ele também funde um polímero isolante com as folhas de grafeno, resultando em um compósito condutor onde os materiais estão perfeitamente fundidos e coesos.

Usando padronagens impressas em um filme transparente, os pesquisadores demonstraram sua técnica executando desenhos complexos, cujos segmentos são compostos por padrões isolantes e padrões condutores de alto desempenho - essencialmente, circuitos flexíveis.

Os pesquisadores acreditam que será possível usar a técnica para construir circuitos eletrônicos sobre uma única camada de óxido de grafite com precisão de apenas um átomo, uma precisão sem comparação com qualquer técnica existente hoje.

"Se pudermos construir um nanocircuito sobre uma única peça de óxido de grafite, então teremos uma possibilidade real de começar a fabricar dispositivos eletrônicos nessa escala," disse Huang.

terça-feira, 18 de agosto de 2009

Gasolina verde deverá estar no mercado em cinco anos

Gasolina de biomassa
Em abril de 2008, pesquisadores nos Estados Unidos anunciaram a descoberta de um processo capaz de converter açúcares derivados da biomassa de plantas em gasolina e óleo diesel.

De acordo com John Regalbuto, o diretor do Programa de Catálise e Biocatálise da National Science Foundation (NSF), essa "gasolina verde" deverá estar disponível no mercado dentro de cinco a sete anos, como alternativa complementar ao etanol.

Regalbuto apresentou a inovação, financiada pela NSF, nesta segunda-feira (10/8), durante o workshop Tecnologias em biocombustíveis e suas implicações no uso da água e da terra, que está sendo realizado em Atibaia (SP) até o dia 12 de agosto.

O evento reúne cientistas do Brasil, Estados Unidos e Argentina com o objetivo de diagnosticar problemas na produção de bioenergia e orientar investimentos de agências de fomento à ciência e tecnologia na busca de soluções em áreas-chave.

Gasolina verde
Segundo Regalbuto, o processo de produção da "gasolina verde" se baseia em submeter uma pasta aquosa de açúcares e carboidratos vegetais a materiais catalisadores, que aceleram as reações sem se desgastar no processo. Com isso, as moléculas ricas em carbono da biomassa se separam em componentes que se recombinam para formar os mesmos compostos químicos que são obtidos do processamento do petróleo.

"A previsão das empresas que trabalham no desenvolvimento desses hidrocarbonetos de biocombustíveis de nova geração é que a tecnologia estará pronta para licenciamento em 2011. Depois disso, será necessário construir as plantas para produção. Acreditamos que dentro de um período de cinco a sete anos esse produto estará nas bombas de gasolina. É muito menos tempo do se imaginava", disse Regalbuto à Agência FAPESP.

Fermentação e catálise
A principal diferença da tecnologia em relação à produção de etanol, segundo Regalbuto, é que o etanol é fermentado a partir de plantas em um processo que utiliza enzimas para desencadear as reações, enquanto a "gasolina verde" utiliza catalisadores.

Esses catalisadores transformam os açúcares presentes na planta em hidrocarbonetos. Se o uso de enzimas permite um processo mais seletivo, dirigido a um tipo específico de moléculas, os catalisadores, por outro lado, podem operar em altas temperaturas que normalmente destruiriam as enzimas. Isso permite que as reações sejam milhares de vezes mais velozes.

"A produção de hidrocarbonetos a partir de plantas acaba sendo mais eficiente que a de etanol, porque este último exige uma destilação que requer grandes quantidades de energia, enquanto os hidrocarbonetos se separam automaticamente da água", afirmou.

Do açúcar ao petróleo
Segundo Regalbuto, com o processo as moléculas da biomassa, ricas em carbono, separam-se em componentes diferentes que se recombinam para formar os compostos químicos que são normalmente obtidos do processamento do petróleo.

"O processo parte do açúcar e termina com a produção dos hidrocarbonetos. Mas antes eles passam por uma fase intermediária, na forma de compostos orgânicos que retêm 95% da energia da biomassa e 40% da sua massa, podendo ser transformados em combustíveis de diversos tipos para o setor de transportes", explicou.

De acordo com o cientista, os principais desafios para o desenvolvimento atualmente se referem à escala de produção. "Neste momento o principal gargalo diz respeito ao aumento da escala. O processo de pirólise, a reforma da fase aquosa e as abordagens industriais já foram todos demonstrados em plantas piloto. Agora, existem os problemas normais de escala. Mas o desenvolvimento está relativamente avançado", disse.

Complementar ao etanol
Para Regalbuto, que é professor do Departamento de Engenharia Química da Universidade de Illinois, a "gasolina verde" não será um concorrente da produção de etanol, mas uma alternativa complementar.

"Para os Estados Unidos, trata-se de um complemento. Temos atualmente toda a infraestrutura voltada para a produção de etanol de milho, que deverá ser usado para ser misturado à gasolina na proporção de 10%. No entanto, para cumprir a Lei de Segurança Energética, aprovada em 2007 pelo governo norte-americano, será preciso ter à disposição 16 bilhões de galões por ano de derivados de celulose. A partir da lignocelulose, podemos fazer hidrocarbonetos, evitando que tenhamos que ampliar tanto a infraestrutura para o processo de refino do etanol", disse.

O pesquisador lembrou que existem iniciativas também no Brasil para a produção de diesel a partir da celulose - nesse caso, de cana-de-açúcar. "Mas isso seria igualmente complementar. O Brasil tem toda uma infraestrutura e um desenvolvimento tecnológico avançado para a produção do etanol e não vai desperdiçar o que foi investido nisso. O etanol veio para ficar. Os hidrocarbonetos serão, então, uma opção para algumas indústrias específicas, como a de aviões, caminhões pesados e barcos de grande porte.

Esses setores de transportes pesados deverão necessitar da alta densidade de energia da gasolina mesmo quando energias limpas - como a solar, eólica e todas as bioenergias - estiverem altamente desenvolvidas, segundo ele.

"O Brasil, além disso, com sua produção competitiva de cana-de-açúcar, poderá ter uma opção a mais - isto é, além de produzir etanol, também poderá fazer gasolina e diesel", disse.

Recordista em energias renováveis
A mesa de abertura do workshop Tecnologias em biocombustíveis e suas implicações no uso da água e da terra teve a participação do diretor científico da FAPESP, Carlos Henrique de Brito Cruz, do presidente do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Marco Antonio Zago, de Cynthia Singleton, da NSF, e de Ernesto Quiles, do Ministério da Ciência e Tecnologia da Argentina.

Brito Cruz destacou a importância da discussão sobre biocombustíveis para o Brasil, observando que o país se destaca mundialmente por uma singularidade: é o recordista em uso de energias renováveis. "Nenhum outro país industrializado tem 46% de toda a energia utilizada com base em fontes renováveis. A média mundial é de 13% e a dos países da OCDE [Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico] não passa de 6%", destacou.

Segundo ele, partindo da necessidade urgente de lidar com o aumento do custo de importação do petróleo, no início da década de 1970, o Brasil foi forçado a encontrar alternativas a curto prazo e apostou no etanol. A escolha elevou a produção nacional a mais de 12 bilhões de litros por ano em meados da década de 1980. Depois de um período de incerteza na década de 1990, causado pela instabilidade do fornecimento, em 2003 os carros bicombustível passaram a dominar o mercado e o etanol voltou a ganhar espaço.

"Em 2005, o país já era o segundo maior produtor de etanol do mundo, chegando a 25 bilhões de litros. Hoje, 90% dos veículos vendidos são bicombustível, não há mais gasolina sem mistura no Brasil e 33 mil postos de gasolina, dos 36 mil existentes, vendem etanol. O consumo já ultrapassou o da gasolina. Podemos dizer hoje que o combustível alternativo no Brasil é a gasolina e não o etanol", disse o diretor científico da FAPESP.

segunda-feira, 17 de agosto de 2009

USP desenvolve técnica ultrarrápida para produzir biodiesel

Biodiesel em 30 minutos
Pesquisadores da USP desenvolveram uma técnica para transformar em biodiesel óleos vegetais já danificados pelo processo de fritura e a borra de soja, um resíduo da indústria de óleo alimentício.

A técnica reduz o tempo da reação química de 24 horas para 30 minutos e barateia o processo. O segredo foi usar um catalisador diferente na reação, feito com os metais cobre e vanádio.

Como é produzido o biodiesel
Para produzir biodiesel é necessário que haja a reação do óleo vegetal puro com álcool. "Mas a reação só acontece se houver um catalisador no recipiente. Essa substância é o cupido que junta o óleo com álcool e transforma-o em biodiesel e glicerina", compara Miguel Dabdoub, químico e professor da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP) em cujo laboratório a técnica foi desenvolvida.

"Depois da reação, é possível recuperar o catalisador"
Contudo, o catalisador utilizado comumente no Brasil é a soda cáustica, que não funciona muito bem para transformar óleos de fritura, óleos não-refinados em biodiesel. Esses tipos de óleo contém diferentes percentuais de ácidos graxos, que reagem com a soda e viram sabão. A outra porcentagem vira biodiesel. A borra de soja é o ácido graxo extraído de óleos vegetais e por isso também não pode ser transformada em biodiesel. A reação comum demora um dia inteiro para acontecer.

"Sabão não se utiliza em ônibus e caminhões", destaca Dabdoub. "Imagine uma fábrica média, que produza cerca de 100 milhões de litros de biodiesel por ano, com óleo residual de cozinha com 7% de ácidos graxos. Há uma perda de cerca de 7 milhões de litros, que viram sabão.

Como o governo paga cerca de R$ 2,30 por litro de biodiesel atualmente, essa empresa teria R$ 16 milhões jogados fora todo ano. Esse dinheiro é suficiente para pagar a mudança de tecnologia".

Catalisador de vanádio e cobre
Os pesquisadores do Laboratório de Tecnologias Limpas (LADETEL), chefiados por Dabdoub, passaram dois anos tentando descobrir uma maneira de tornar esse processo mais barato, eficiente e rápido. Eles fizeram dezenas de reações no laboratório para descobrir os catalisadores, pressão, temperatura, proporções dos reagentes e concentração de álcool ideais para que a reação acontecesse.

A conclusão da pesquisa foi que a melhor maneira de produzir biodiesel a partir de óleo jogado fora é com um catalisador feito com os metais vanádio e cobre. "Ele não se dissolve no óleo e por isso pode ser recuperado facilmente no final da reação", explica Márcia Rampim, uma das pesquisadoras envolvidas no projeto . A nova reação também é muito eficiente. "Com 1 litro de óleo de cozinha, produzimos 1 litro de biodiesel e 100 ml de glicerina".

Biodiesel mais barato e menos danos ao meio ambiente
"No Brasil consome-se cerca de 19 litros per capita de óleo por ano, segundo a Associação Brasileira das Indústrias de Óleo Vegetal (ABIOVE)", calcula Dabdoub."Se considerarmos que 12 litros desse óleo não sejam absorvidos pelos alimentos, que é uma estimativa muito conservadora, são cerca de 7 litros de óleo por pessoa sendo jogados pela pia, indo pelo esgoto, impermeabilizando leitos de rios e contaminando lençóis freáticos e fontes de água, todo ano.

Esse óleo e os resíduos da indústria de soja poderiam ser coletados e transformados em biodiesel. Muitas indústrias de alto porte poderiam ser movimentadas no Brasil somente com base no óleo residual. Diminuiríamos o uso de combustíveis derivados de petróleo e carvão mineral, que causam o efeito estufa".

Também ficaria mais barato produzir biodiesel, por que as industrias economizariam na matéria-prima. "Em vez de pagar cerca de R$ 2.080 por tonelada de óleo vegetal refinado, que é o preço dado pelas comercializadoras, poderei pagar cerca de R$ 550,00 por tonelada de óleo residual, que é o custo da coleta", garante o professor. "E as indústrias ainda poderiam economizar com os custos de remoção da borra de soja. Em 2007, segundo a ABIOVE, a indústria produziu 300 milhões de litros de borra de soja. Uma parte mínima é aproveitada."

sexta-feira, 14 de agosto de 2009

Táxi elétrico sem motorista começará a ser testado em Londres

Um carro elétrico sem motorista, que vai transportar passageiros entre o terminal 5 do aeroporto de Heathrow, em Londres, e um dos estacionamentos, foi exibido nesta semana no Museu da Ciência da capital britânica.

O mesmo veículo está sendo avaliado por pesquisadores da USP em São Carlos para uso no Brasil.



Carro elétrico sem motorista
O carro é movido a bateria, gasta pouca energia e pode transportar até quatro passageiros e sua bagagem de cada vez, a uma velocidade de até 40 km por hora, em uma rota exclusiva.
Dezoito dos "táxis sem motorista" - batizados de ULTra e que se enquadram em uma categoria chamada Sistema de Trânsito Pessoal Rápido (PRT, na sigla em inglês) - vão entrar em operação no terceiro aeroporto mais movimentado do mundo em volume de passageiros já no ano que vem.

Os passageiros que subirem a bordo em uma das três estações no aeroporto vão selecionar seu destino em uma tela, dentro do veículo.

A ideia é diminuir o tráfego. O tempo da viagem entre o terminal e o estacionamento será de cerca de quatro minutos.

Desenvolvido pela empresa Advanced Transport Systems, de Bristol, o PRT deve diminuir o tempo de espera e as filas nos estacionamentos.

Menos poluente e mais eficiente
O sistema também vai diminuir as emissões de carbono e é 70% mais eficiente do que os automóveis convencionais em termos de uso de energia e 50% mais eficiente do que os ônibus tradicionais.

O novo sistema de transporte, orçado em 25 milhões de libras (cerca de R$ 76 milhões), será testado no terminal 5 do Heathrow antes que seu uso seja estendido para o resto do aeroporto.

O PRT foi criado como uma alternativa ao uso de ônibus tradicionais, ônibus de turismo e carros.

A expectativa é de que cerca de 500 mil passageiros usem o serviço todos os anos.

Motor quântico será o menor motor elétrico do mundo




Idealização do motor quântico atômico, onde um átomo neutro e um íon ficam aprisionados no interior de um anel de luz.



Com a miniaturização e a nanotecnologia, torna-se cada vez mais difícil estabelecer qual dispositivo seria "o menor do mundo" em qualquer categoria. Por exemplo, qual seria o menor motor do mundo?

Em termos de dispositivos eletromecânicos, até agora ninguém se ofereceu para bater o nanomotor construído pela equipe do professor Alex Zettl, que é menor do que um vírus.

Motor quântico atômico
Mas agora, a equipe do professor Peter Hanggi, da Universidade de Augsburg, na Alemanha, lançou um conceito que deixa para trás os nanomotores e até os motores moleculares, chegando a um motor atômico, não no sentido de ser alimentado por energia atômica, mas de ser formado por átomos.

Mais especificamente por dois átomos e um feixe de luz de um laser. Os pesquisadores acreditam que este é de fato o conceito do menor motor elétrico possível de se construir, um motor quântico atômico.

Leis da mecânica quântica
Um motor elétrico é definido como um equipamento capaz de transformar energia elétrica em trabalho mecânico e é geralmente feito com bobinas ou com bobinas e ímãs permanentes. Mas, quando se atinge o nível atômico, as coisas começam a ficar mais complicadas.

"Como nesse nível não são as leis da física clássica que se aplicam, mas as leis da mecânica quântica, a conversão de energia elétrica em trabalho mecânico não é uma tarefa trivial, diz Hanggi.

A saída para construir esse motor atômico quântico, segundo os físicos, é capturar dois átomos superfrios em um anel de luz formado por um feixe de laser. Um dos átomos, que é neutro, funciona como motor de partida e o outro, que é um átomo carregado eletricamente, um íon, funciona como o rotor propriamente dito, que vai caracterizar um motor em funcionamento.

Mundo sem atrito
Um campo elétrico com uma oscilação específica, aplicado paralelamente ao eixo do anel de luz, faz com que o átomo de partida interaja com o íon por meio de forças eletromagnéticas, empurrando o átomo-rotor numa direção específica. O mais interessante é que os cientistas não sabem explicar o papel exato que o átomo de partida desempenha no experimento. Mas o motor quântico não funciona se ele for retirado.

A oscilação do campo elétrico externo também é um fator determinante no funcionamento do motor. "Como não há atrito nesse mundo, é crucial dar ao motor uma direção quando o íon é empurrado, a fim de que ele possa desempenhar um trabalho em oposição a uma força externa," diz Hanggi.

A teoria está estabelecida. Agora, o desafio fica com os físicos experimentalistas, que terão que vencer os muitos desafios para a construção do primeiro protótipo do motor quântico.

Rodando sem parar
A falta de atrito nas "partes móveis" do motor elétrico quântico resulta em outra característica inusitada de seu funcionamento - ele permanecerá rodando indefinidamente, mesmo depois que a corrente alternada externa for desligada.

"Depois de desligar o campo eletromagnético, o motor simplesmente continua rodando, porque não há atrito de frenagem no seu mundo quântico, que consiste apenas de dois átomos," explica o pesquisador.

quinta-feira, 13 de agosto de 2009

COLED: LED orgânico com cavidade óptica bate todos os recordes


LED orgânico com cavidade
Primeiro foram os diodos emissores de luz, ou LEDs (Light-Emitting Diode). Depois surgiram os ainda mais promissores LEDs orgânicos, ou OLEDs, que têm tudo para superar os LEDs inorgânicos tradicionais, e custando muito menos.


Agora entra um novo personagem na busca por formas mais eficientes de iluminação. São os COLEDs (Cavity Organic Light-Emitting Diode), projetados pela equipe do Dr. Yijian Shi, do Instituto SRI, uma entidade de pesquisas sem fins lucrativos, localizada nos Estados Unidos.
Esses novos LEDs orgânicos utilizam cavidades ópticas, espelhos paralelos e contrapostos que evitam a fuga de fótons para outros pontos que não a direção de saída do dispositivo, por onde sua luz é emitida.


Cavidades ópticas
Segundo os pesquisadores, as cavidades ópticas, usadas em conjunto com os LEDs orgânicos, feitos de polímeros, resultaram em uma emissão de luz cinco vezes maior do que os melhores OLEDs demonstrados até agora.


Embora ainda estejam no estágio inicial de desenvolvimento, os cálculos dos pesquisadores dão conta de que os COLEDs poderão ser duas vezes mais eficientes do que as atuais lâmpadas fluorescentes compactas, ou PL. Mesmo superando largamente as lâmpadas incandescentes, as lâmpadas PL têm encontrado restrições devido ao vapor de mercúrio contido em seu interior

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Lúmens por watt
O novo COLED alcançou uma emissão de 30 lúmens por watt de energia consumida ao emitir luz azul, mais do que qualquer outro OLED já construído até hoje.


Para a luz verde, os pesquisadores alcançaram 80 lúmens por watt, cerca de três vezes mais do que um OLED tradicional.


Para produzir a luz branca necessária para a iluminação tradicional, é necessário mesclar as estruturas emissoras nas cores vermelha, verde e azul. Como o azul é o mais problemático de todos, os pesquisadores acreditam que estão no caminho certo com o seu COLED azul de 30 lúmens.


O próximo passo é justamente juntar as três fontes de luz para gerar um COLED capaz de emitir luz branca. Os pesquisadores afirmaram que esperam ter o produto pronto para uso até o ano que vem.

Processador quântico faz operações sucessivas pela primeira vez

Pela primeira vez, cientistas conseguiram efetuar cálculos computacionais utilizando bits quânticos iônicos, de forma sustentável, mantendo os dados armazenados mesmo depois que esses dados são lidos e suas informações transmitidas para outro local.

O experimento, realizado no instituto NIST, nos Estados Unidos, supera desafios significativos rumo à transformação dos cálculos quânticos em pequena escala, feitos em laboratório, para verdadeiros processadores quânticos, operando em larga escala.

Computação quântica sustentável
Os pesquisadores executaram repetidamente uma sequência de cinco operações lógicas quânticas e dez operações de transporte de informações, sem perder os 0s e 1s correspondentes aos dados binários armazenados nos íons que funcionam como qubits, os bits quânticos.

Até hoje, pesquisadores já realizaram diversos tipos de operações quânticas, utilizando diversos tipos de qubits, inclusive qubits de estado sólido.

Contudo, assim que a informação do qubit é lida, ou transportada para outro ponto do circuito, ela é perdida. Mesmo o simples ruído eletromagnético do circuito é suficiente para fazer com que os dados dos qubits se percam, sem possibilidade de utilização para novas operações.

"O avanço significativo é que nós podemos manter os cálculos, apesar de temos feito vários transportes de informações dos qubits," explica Jonathan Home, um dos autores da pesquisa.

Funcionamento do computador quântico
O sucesso desse novo processador quântico iônico baseou-se no resfriamento dos íons aprisionados - que funcionam como qubits - depois da leitura dos seus dados, de forma que suas frágeis propriedades quânticas possam ser usadas para novas operações.

Os dados foram armazenados em dois íons de berílio, mantidos em uma armadilha magnética dividida em seis zonas. Os íons são armazenados na fenda escura (no centro da foto acima), que mede 3,5 milímetros de comprimento por 200 micrômetros de largura, entre duas pastilhas de óxido de alumínio recobertas com ouro.

Campos elétricos são utilizados para mover os íons de uma zona para outra. Os campos elétricos são criados aplicando uma tensão a cada um dos eletrodos de ouro.

Os dados são "escritos" com pulsos de laser ultravioleta que, com frequências e duração de pulsos específicos, alteram os estados de energia dos íons.

Dois íons de magnésio são utilizados para resfriar os íons de berílio depois que eles são transportados entre as zonas, permitindo a manutenção de seus estados quânticos e sua posterior utilização para novos cálculos.

Especificações de um processador quântico
O resultado é que os pesquisadores conseguiram pela primeira vez demonstrar, ainda que em pequena escala, todas as especificações necessárias para a construção de um processador quântico baseado em íons em larga escala.

Essas especificações incluem:
inicializar os qubits com um valor inicial (0 ou 1);
armazenar esses dados nos íons;
executar operações lógicas utilizando um ou dois qubits;
transferir as informações entre diferentes posições dentro do processador quântico;
ler os resultados nos qubits (0 ou 1) individualmente.

As operações foram feitas sequencialmente por cinco vezes. Ao tentar fazer a sexta rodada de cálculos, o computador tradicional que acompanha e lê os resultados trava repentinamente, por razões ainda desconhecidas.

Além dos computadores do futuro
Ao contrário dos bits dos computadores atuais, os qubits dos computadores quânticos podem funcionar como 0s e como 1s simultaneamente. Os qubits também podem ser entrelaçados, ou emaranhados, de forma que os dados de dois qubits podem ser interligados, mesmo se eles forem colocados a distâncias muito grandes um do outro - uma alteração feita em uma induzirá imediatamente uma alteração no outro.

Estas características, acreditam os pesquisadores, permitirão que os computadores quânticos superem largamente o poder computacional da arquitetura dos computadores eletrônicos atuais, mesmo admitindo todo o progresso que os computadores eletrônicos deverão experimentar no futuro.

Qubits de íons são apenas uma dentre as várias abordagens que estão sendo pesquisadas para a construção de computadores quânticos. Todas as pesquisas estão em estágio bastante inicial é impossível dizer qual ou quais dessas abordagens sairão vencedoras na construção de um computador quântico prático.

quarta-feira, 12 de agosto de 2009

Microrrobôs voadores terão asa de inseto e giro de helicóptero




Tanque de provas, onde as asas foram movimentadas submersas em óleo, para simular a viscosidade do ar.




Imitar a natureza tem sido uma tática de muito sucesso entre os cientistas, principalmente entre os construtores de robôs. Afinal, reproduzir técnicas de movimento e voo que a natureza levou milhões de anos para aprimorar parece ser uma opção inteligente.
Mas sempre restou uma dúvida entre os cientistas quando o assunto é a construção de microrrobôs voadores. Há insetos que voam batendo as asas e há insetos que voam girando as asas. Qual seria a melhor abordagem?

Eficiência no vôo
É praticamente um consenso entre os cientistas que os microrrobôs com asas, imitando as libélulas, seriam mais eficientes em termos de gasto de energia do que microrrobôs dotados de hélices, como helicópteros, ou mesmo do que aqueles que voam como aviões. E energia é algo valioso quando se trata de fazer voar um robô que pesa poucos gramas e não pode se dar ao luxo de carregar grandes baterias.

David Lentink, da Universidade de Wageningen, na Holanda, resolveu tirar a prova, testando esse consenso, a fim de obter uma resposta definitiva sobre qual design da natureza é melhor copiar. Ou mesmo se o projeto dos helicópteros seria o melhor.

Para isso, ele fez o que nenhum roboticista havia feito até agora: ele comparou rigorosamente o gasto de energia das asas de um microrrobô entre os dois tipos de movimento, batendo e girando.

Asas que batem e asas que giram
O pesquisador construiu as asas, inspiradas nas asas de uma mosca, mas em tamanho ampliado. A seguir, mergulhou-as em um tanque com óleo e comparou o gasto de energia quando as asas são postas para bater e quando elas são postas para girar, como os helicópteros fazem com suas asas giratórias.

O resultado não deixa margem a dúvidas: um microrrobô pode economizar até 50% de energia se ele fizer as asas girarem, como um helicóptero, em vez de batê-las para tentar imitar um inseto ou um pássaro, mantendo o mesmo nível de sustentação.

Vôo híbrido
A descoberta influenciará todo o futuro desenvolvimento de microrrobôs voadores, que poderão passar a ter um desenho híbrido e usufruir da eficiência dos dois elementos: o desenho da asa dos insetos, que é mais leve e mais eficiente nessa escala, e o giro usado nos helicópteros.

A movimentação circular das asas também é mais econômica em termos de equipamentos, uma vez que elas podem ser conectadas diretamente ao eixo do motor, sem necessidade de nenhuma engrenagem ou sistema complicado de controle.

O consenso também caiu por terra. "Os engenheiros acreditavam até agora que máquinas voadoras do tamanho de moscas deveriam voar como uma mosca para serem energeticamente eficientes, mas nós demonstramos que isso não é verdade," diz Lentink.

Vórtices de sustentação
O vórtice responsável pela sustentação pode ser visto claramente conforma a asa se movimenta.

A explicação para o resultado é que as asas girantes dos insetos podem gerar muito mais sustentação do que era previsto pela teoria da aerodinâmica - até duas vezes mais. A sustentação extra é gerada por um vórtice em forma de tornado que gira paralelamente à borda dianteira da asa. Esse vórtice diminui a pressão sobre a asa e puxa-a para cima, sustentando o peso do inseto no ar.

Observando cuidadosamente o movimento no tanque de óleo, Lentink e seu colega Michael Dickinson observaram que o movimento giratório da asa gera a sustentação de forma mais eficiente.

Compreender melhor para copiar bem
Contudo, a pesquisa não responde a todas as perguntas, sobretudo, como construir um robô que consiga voar por horas como uma mosca, enquanto os mais eficientes microrrobôs e suas microbaterias não conseguem ficar no ar por mais do que uns poucos minutos. "Com uma forma tão eficaz de armazenamento de energia e motores musculares, as moscas são muito menos dependentes da eficiência energética do que os nossos melhores robôs voadores," diz Dickinson.

"Nós poderemos continuar a aprender com a natureza como melhorar os projetos de nossos robôs voadores, mas não sem um melhor entendimento de por que as moscas voam tão bem," conclui ele.

Os
microrrobôs veem sendo alvo de intensas pesquisas devido às inúmeras possibilidades de sua utilização, que vão desde a exploração de Marte até operações de resgate e salvamento em locais de desastres naturais.

Substância encontrada em planta impede reprodução do vírus da Hepatite C


A substância encontrada nas folhas do mirtilo é similar aos compostos químicos benéficos existentes no vinho e nas uvas




Planta contra vírus
Um composto químico encontrado nas folhas do mirtilo (blueberry) possui uma grande capacidade de bloquear a replicação do vírus da Hepatite C. A descoberta abre uma nova avenida nas pesquisas para o tratamento das infecções crônicas da hepatite viral, que afeta mais de 200 milhões de pessoas em todo o mundo e que eventualmente leva a complicações como a cirrose e o câncer de fígado.


Entre as áreas com níveis particularmente altos de infecção pela Hepatite C está a cidade de Miyazaki, no sul do Japão, uma tendência que levou o professor Hiroaki Kataoka e seus colegas da Universidade de Miyazaki a empreenderem uma busca pelas melhores opções para o tratamento.


Atualmente não há vacina para Hepatite C e, embora uma combinação de medicamentos possa eliminar a infecção, esse tratamento é efetivo em apenas 60% dos casos e possui sérios efeitos colaterais.


Suplemento alimentar preventivo
Kataoka e seus colegas acreditavam que, uma vez que o vírus da Hepatite C se localiza no fígado e pode levar 20 anos ou mais para se manifestar como doença, um suplemento alimentar poderia ajudar a diminuir ou até paralisar a progressão da doença.


Com essa hipótese, eles testaram quase 300 produtos agrícolas em busca de substâncias com potencial para suprimir a reprodução do vírus.


O resultado da pesquisa foi a descoberta de um forte candidato nas folhas do mirtilo conhecido como mirtilo olhos-de-coelho, nativo do sudeste dos Estados Unidos.

Proantociandina

Os cientistas purificaram a substância e a identificaram como proantociandina, um polifenol similar aos compostos químicos benéficos existentes no vinho e nas uvas.


Embora a proantociandina possa causar males à saúde, os pesquisadores perceberam que sua eficácia contra o vírus da Hepatite C ocorre em uma concentração 100 vezes menor do que o limite da toxicidade, o que é comparável à concentração de vários compostos químicos também tóxicos existentes em outras plantas comestíveis, sugerindo que o composto possa ser seguro como suplemento alimentar.

O próximo passo da pesquisa será desvendar detalhadamente os mecanismos da ação da proantociandina, descobrindo como ela impede a replicação do vírus da Hepatite C. Ainda não estão previstos testes para seu uso por humanos.

quinta-feira, 6 de agosto de 2009

Biochip faz mais de mil reações químicas simultâneas

Frascos, béqueres e pipetas poderão brevemente tornar-se coisas do passado nos laboratórios de química. Em vez de manusear alguns poucos experimentos sobre a bancada, os cientistas poderão simplesmente conectar um biochip em um computador e rodar instantaneamente milhares de reações químicas.

O resultado será literalmente encolher o laboratório para as dimensões de uma moeda.


Biochip controlado por um PC
Caminhando nessa direção, pesquisadores da Universidade da Califórnia, nos Estados unidos, desenvolveram uma tecnologia capaz de executar mais de 1.000 reações químicas de uma só vez, no interior de um biochip do tamanho de um selo.

O biochip, que é controlado por meio de um PC, poderá acelerar a identificação de compostos químicos candidatos à formulação de novos medicamentos para um sem-número de doenças, como o câncer, por exemplo.

O biochip é resultado de uma colaboração entre químicos, biólogos e engenheiros. Ele foi construído com base na chamada microfluídica - a utilização de dispositivos miniaturizados para manusear automaticamente minúsculas quantidades de líquidos.

Química click
As reações químicas no interior do biochip são feitas por meio de um processo conhecido como química click, onde as moléculas juntam-se de forma rápida e imitando os processos naturais.
Essa técnica, criada pelo Nobel de Química Barry Sharplless, tem sido usada frequentemente para identificar moléculas potenciais para medicamentos, as quais ligam-se a enzimas seja para ativar ou inibir um efeito em uma célula.

Tradicionalmente os biochips têm sido utilizados para realizar algumas poucas dessas reações químicas de cada vez. Agora os pesquisadores desenvolveram a tecnologia necessária para induzir múltiplas reações, criando um novo método mais rápido para analisar quais moléculas funcionam melhor com cada enzima estudada.

Análise off-line
O protótipo é um chip capaz de executar 1.024 reações simultaneamente. No teste de funcionamento, ele foi capaz de identificar potentes inibidores para a enzima bovina anidrase carbônica.

O teste, feito em poucas horas, compreendeu mais de mil ciclos de processos complexos, incluindo a amostragem controlada e a mistura de uma biblioteca de reagentes. No momento, o protótipo permite a análise das reações apenas de modo off-line, mas, no futuro, os pesquisadores planejam automatizar essa tarefa.

Economia de reagentes
"As preciosas enzimas necessárias para uma única reação local de química click em um laboratório tradicional agora podem ser divididas em centenas de duplicatas para executar centenas de reações em paralelo," diz o professor Hsian-Rong Tseng, coordenador do grupo que criou o biochip.

"Isso vai revolucionar o trabalho nos laboratórios, reduzindo o consumo de reagentes e acelerando o processo de identificação de candidatos a novos medicamentos," afirmou o cientista.
Os próximos passos da pesquisa incluem testes para o uso do novo biochip para outras reações químicas de classificação de compostos nos quais os compostos e as amostras estejam disponíveis apenas em quantidades muito limitadas - por exemplo, com uma classe de proteínas chamadas quinases, que desempenham um papel crucial nas transformações malignas do câncer.

quarta-feira, 5 de agosto de 2009

Pesquisa da USP demonstra emaranhamento quântico entre fótons de laser

Uma equipe de físicos da USP demonstrou a existência de um emaranhamento quântico nas emissões de feixes intensos de raios laser. Esse emaranhamento pode ser usado para a transmissão de informações.

Vencedora de dois prêmios no Brasil, a pesquisa do físico Alessandro Villar contribuirá para avanços futuros na computação e criptografia quânticas, permitindo o desenvolvimento de computadores com maior capacidade e o aumento da segurança na transmissão de informações.
Partículas de luz
O ponto de partida do estudo foi um sistema bastante conhecido na óptica quântica - o Oscilador Paramétrico Óptico (OPO) - um tipo de laser no qual foram analisadas as propriedades da luz.
"A óptica quântica possui propriedades que não podem ser explicadas pelas leis da óptica clássica", aponta o físico. "Na teoria clássica, a luz se comporta como uma onda, enquanto no modelo quântico se introduz o conceito de partículas de luz, os fótons".

Enquanto na física clássica, os feixes de luz intensos produzidos por lasers são independentes, na teoria quântica eles apresentam uma forte correlação. "Essa interação, conhecida como emaranhamento, acontece na intensidade e na fase do laser, no nível dos fótons", conta Villar. "Se um laser tem maior intensidade, é acompanhado pelo outro".

Emaranhamento quântico
A pesquisa mostra que a correlação não depende do local onde ocorrem as emissões, e que não há um valor pré-definido para a intensidade da luz - esse valor existe no momento da medição.
"O emaranhamento possibilita transferir informações, o que pode ser aplicado em redes quânticas", ressalta o físico, que realiza pós-doutoramento no Instituto Max Planck para a Ciência da Luz, na Universidade de Erlangen-Nurembergue (Alemanha).

Computação quântica
As conclusões da pesquisa sobre emaranhamento vão contribuir com os estudos sobre assuntos fundamentais da física quântica, como as perdas. "Também há perspectivas de aplicação tecnológica nos próximos anos, relacionada a manipulação da informação feita pela mecânica quântica, especialmente nas áreas de criptografia e computação quânticas", prevê o pesquisador.
Na área de computação, Villar aponta que o sistema quântico permitiria fazer análises de informações que necessitam de uma grande quantidade de recursos computacionais. "Na área de farmácia, por exemplo, seria possível estudar a conformação de uma molécula de proteína muito extensa", afirma. "Esses cálculos serão feitos por computadores com mais de 1.000 qubits".

Criptografia quântica
Em criptografia, o atual sistema de chaves públicas, adotado no trânsito de informações em transações bancárias, por exemplo, poderá ser substituído por uma chave criptográfica quântica. "Essa chave, randômica, seria distribuída a todos os usuários", explica Villar.

"A distribuição permitiria uma comunicação segura e sem quebras". O físico ressalta que o desenvolvimento dessas aplicações tecnológicas ainda deve levar, no mínimo, de 10 a 20 anos.

Com vazamentos, LHC não poderá ser ligado antes de Novembro

O Grande Colisor de Hádrons, mais conhecido pela sigla LHC (Large Hadron Collider), o maior e mais caro experimento científico da história, não será ligado em Outubro, como previsto anteriormente.

Vazamento de vácuo
Uma série de vazamentos foram descobertos em dois setores ao longo das últimas duas semanas. Os técnicos ainda não encontraram os locais exatos dos vazamentos, mas suspeitam que eles estejam em uma mangueira flexível no sistema de transporte de hélio líquido.

Um vazamento semelhante ocorreu há dois anos, ainda durante a construção do LHC. O "vazamento" refere-se a um "vazamento de vácuo", o que significa que está entrando ar onde não deveria.

Os vazamentos ocorreram onde o último magneto de cada setor, conhecido como Q7, é ligado ao ponto de fornecimento de energia. O LHC é uma estrutura circular formada por oito setores interligados, como se fossem fatias de uma pizza.

Trocando mangueiras por tubos
Agora os pontos onde há vazamento deverão ser aquecidos até a temperatura ambiente, para que os locais exatos possam ser localizados e consertados. O anel do acelerador de partículas funciona com supercondutores, que precisam ser resfriados em temperaturas criogênicas para transmitir eletricidade sem resistência. Mas não é possível consertá-los nessas temperaturas, sendo necessário deixá-los atingir a temperatura ambiente para que os técnicos possam entrar nos locais e trabalhar.

Quando o vazamento similar ocorreu há dois anos, os técnicos acharam melhor substituir a mangueira por um tubo rígido, porque a mangueira havia se desgastado pela fricção com as fitas de suporte, que são feitas de aço inoxidável. Se a suspeita se confirmar, e as mangueiras forem novamente as responsáveis pelo vazamento, elas serão igualmente trocadas por tubos rígidos.

Ciência só em 2010
Segundo o CERN, instituto responsável pela operação do LHC, o início de seu funcionamento não poderá ocorrer antes de Novembro.

Ainda assim, será necessário esperar até meados de Dezembro para que ele possa começar a acelerar partículas em fase de testes. Os experimentos científicos propriamente ditos não deverão iniciar antes de 2010.

Brasil terá monitoramento de asteroides em rota de colisão com a Terra

O Observatório Nacional colocará em funcionamento até o final deste ano, em Pernambuco, o programa Impacton, para monitoramento de asteroides e cometas que possam estar em rota de colisão com a Terra.

No Hemisfério Sul, ao contrário do que já ocorre no Hemisfério Norte, nunca foram feitas buscas sistemáticas pelos chamados NEOs ("Near-Earth Objects"), cometas e asteróides em órbitas que possam potencialmente cruzar com a órbita da Terra.

Asteroides perigosos para a Terra
"Existem muitos asteroides que são potencialmente perigosos para a Terra. Eles vivem atravessando a órbita da Terra e, de repente, um deles pode se chocar conosco," explica o astrofísico Carlos Henrique Veiga, responsável pelo Projeto Impacton.

O programa brasileiro de monitoramento de asteroides está sendo instalado na cidade de Itacuruba, em Pernambuco, em uma região conhecida como Sertão do Moxotó. A região foi escolhida por ter o clima seco, com ausência quase total de chuva.

O projeto Impacton está sendo feito em parceria com instituições de pesquisas da França, Itália e Estados Unidos, uma vez que é essencial a troca de informações entre os centros de monitoramento, tanto para acompanhamento e cálculo preciso da trajetória do objeto, quanto para o cálculo dos possíveis locais de impacto.

"Tem que ter um pool de países porque, na hora em que a gente detecta um asteroide desses entrando, a gente tem um sistema que vai alertar o mundo inteiro," diz o pesquisador.

Programa brasileiro de monitoramento de asteroides
O objetivo primário do programa brasileiro de monitoramento de asteroides será a identificação de asteroides novos, ainda não descobertos e que apresentem algum potencial de se chocar com a Terra.

O telescópio usado no Impacton foi importado da Alemanha. O equipamento possui um espelho de um metro de diâmetro e será totalmente automatizado e operado a distância, a partir do centro de controle do Observatório Nacional, no Rio de Janeiro. Ele será instalado dentro de uma cúpula de 7 metros de diâmetro, importada da Austrália.

Devido à operação totalmente remota do telescópio, a câmera responsável pela captação das imagens dos asteroides possui um sistema de resfriamento termoelétrico, feito por placas Peltier, que permite que o sensor CCD da câmera opere a -70º C, reduzindo o "ruído" eletrônico e melhorando a qualidade das imagens captadas.

A câmera digital é acoplada a uma roda de filtros, que permitirá realizar as observações dos objetos e a posterior determinação de suas órbitas e das suas propriedades rotacionais e superficiais.

Mini estação meteorológica
A estação de observação conta ainda com uma mini estação meteorológica, um equipamento fundamental para a operação remota do telescópio.

A estação meteorológica possui sensores para monitorar as condições de temperatura, umidade e cobertura de nuvens do local. Essas informações serão transmitidas em tempo real para os pesquisadores do Observatório Nacional, que poderão iniciar ou interromper as observações quando o tempo mudar.

O que fazer no caso de um impacto?
Recentemente a NASA definiu que, caso um objeto aproxime-se em rota de colisão com a Terra, a melhor defesa seria usar um raio-trator gravitacional.

O problema é que não existe um aparato desses pronto, que possa ser usado caso o alarme seja dado nos próximos anos.

Caso isso ocorra, o professor Veiga acredita que a melhor saída seria a evacuação da população no local previsto para o impacto, "porque a gente não tem arma nuclear suficiente para destruir um grande asteroide de 20 quilômetros de diâmetro. Então, a gente calcula onde ele vai bater e tira todo mundo dali," resume ele.

segunda-feira, 3 de agosto de 2009

Petróleo e gás natural podem não ser fósseis

Teorias famosas
O Universo originou-se de uma descomunal explosão, conhecida como Big Bang. O petróleo e o gás natural são combustíveis fósseis. Estas são provavelmente as duas teorias científicas mais disseminadas, de maior conhecimento do público e algumas das que alcançaram maior sucesso em toda a história da ciência.

Elas são tão populares que é fácil esquecer que são exatamente isto - teorias científicas, e não descrições de fatos testemunhados pela história. Mesmo porque as duas oferecem explicações para eventos que se sucederam muito antes do surgimento do homem na Terra.

Teoria dos combustíveis fósseis
Segundo a teoria dos combustíveis fósseis, que é a mais aceita atualmente sobre a origem do petróleo e do gás natural, organismos vivos morreram, foram enterrados, comprimidos e aquecidos sob pesadas camadas de sedimentos na crosta terrestre, onde sofreram transformações químicas até originar o petróleo e o gás natural.

É com base nesta teoria que chamamos as principais fontes de energia do mundo moderno de "combustíveis fósseis" - porque seriam resultado de restos modificados de seres vivos.

Teoria do petróleo abiótico
Muito menos disseminado é o fato de que esta não é a única teoria para explicar o surgimento do petróleo. Na verdade, esta teoria hegemônica vem sendo cada vez mais questionada por um grande número de cientistas, que defendem que o petróleo tem uma origem abiótica, ou abiogênica - sem relação com formas de vida.

Os defensores da teoria abiótica do petróleo têm inúmeros argumentos. Por exemplo, a inexistência de fenômenos geológicos que possam explicar o soterramento de grandes massas vivas, como florestas, que deveriam ser cobertas antes que tivessem tempo de se decompor totalmente ao ar livre, juntamente com a inconsistência das hipóteses de uma deposição do carbono livre na atmosfera no período jovem da Terra, quando suas temperaturas seriam muito altas.

A deposição lenta, como registrada por todos os fósseis, não parece se aplicar, uma vez que as camadas geológicas apresentam variações muito claras, o que permite sua datação com bastante precisão. Já os depósitos petrolíferos praticamente não apresentam alterações químicas variáveis com a profundidade, tendo virtualmente a mesma assinatura biológica em toda a sua extensão.

Além disso, os organismos vivos têm mais de 90% de água e mesmo que a totalidade de sua massa sólida fosse convertida em petróleo não haveria como explicar a quantidade de petróleo que já foi extraída até hoje.

Outros fenômenos geológicos, para explicar uma eventual deposição quase "instantânea," deveriam ocorrer de forma disseminada - para explicar a grande distribuição das reservas petrolíferas ao longo do planeta - e em grande intensidade - suficiente para explicar os gigantescos volumes de petróleo já localizados e extraídos.

Carbono do interior da Terra
Por essas e por outras razões, vários pesquisadores afirmam que nem petróleo, nem gás natural e nem mesmo o carvão, são combustíveis fósseis. Para isso, afirmam eles, o ciclo do carbono na Terra deveria ser um ciclo fechado, restrito à crosta superficial do planeta, sem nenhuma troca com o interior da Terra. E não há razões para se acreditar em tal hipótese.

Na verdade, aí está, segundo a teoria dos combustíveis abióticos, a origem do petróleo, do gás natural e do carvão: eles se originam do carbono que é "bombeado" continuamente pelas altíssimas pressões do interior da Terra em direção à superfície.

É possível sintetizar hidrocarbonetos a partir de matéria orgânica, e estes experimentos foram, por muitos anos, o principal sustentáculo da teoria dos combustíveis fósseis.

Mas agora, pela primeira vez, um grupo de cientistas conseguiu demonstrar experimentalmente a síntese do etano e de outros hidrocarbonetos pesados em condições não-biológicas. O experimento reproduz as condições de pressão e temperatura existentes no manto superior, a camada da Terra abaixo da crosta.

Metano e etano abióticos
A pesquisa foi feita por cientistas do Laboratório de Geofísica da Instituição Carnegie, nos Estados Unidos, em conjunto com colegas da Suécia e da Rússia, onde a teoria do petróleo abiótico surgiu e tem muito mais aceitação acadêmica do que em outras partes do mundo.

O metano (CH4) é o principal constituinte do gás natural, enquanto o etano (C2H6) é usado como matéria-prima petroquímica. Esses dois hidrocarbonetos, juntamente com outros associados aos combustíveis de origem geológica, são chamados de hidrocarbonetos saturados porque eles têm ligações únicas e simples, saturadas com hidrogênio.

Utilizando uma célula de pressão, conhecida como bigorna de diamante, e uma fonte de calor a laser, os cientistas começaram o experimento submetendo o metano a pressões mais de 20 mil vezes maiores do que a pressão atmosférica ao nível do mar, e a temperaturas variando de 700° C a mais de 1.200° C. Estas condições de temperatura e pressão reproduzem as condições ambientais encontradas no manto superior da Terra, entre 65 e 150 quilômetros de profundidade.

No interior da célula de pressão, o metano reagiu e formou etano, propano, butano, hidrogênio molecular e grafite. Os cientistas então submeteram o etano às mesmas condições e o resultado foi a formação de metano. Ou seja, as reações são reversíveis.
Essas reações fornecem evidências de que os hidrocarbonetos pesados podem existir nas camadas mais profundas da Terra, muito abaixo dos limites onde seria razoável supor a existência de matéria orgânica soterrada.

Reações reversíveis
Outro resultado importante da pesquisa é que a reversibilidade das reações implica que a síntese de hidrocarbonetos saturados é termodinamicamente controlada e não exige a presença de matéria orgânica.

"Nós ficamos intrigados por experiências anteriores e previsões teóricas," afirma Alexander Goncharov, um dos autores da pesquisa. "Experimentos feitos há alguns anos submeteram o metano a altas pressões e temperaturas, demonstrando que hidrocarbonetos mais pesados se formam a partir do metano sob condições de temperatura e pressão muito similares. Entretanto, as moléculas não puderam ser identificadas e era provável que houvesse uma distribuição."

"Nós superamos esse problema com nossa técnica aprimorada de aquecimento a laser, que nos permitiu aquecer um volume maior de maneira mais uniforme. Com isso, descobrimos que o metano pode ser produzido a partir do etano", declarou Goncharov.

Hidrocarbonetos gerados no interior da Terra
"A ideia de que os hidrocarbonetos gerados no manto migram para a crosta terrestre e contribuem para a formação dos reservatórios de óleo e gás foi levantada na Rússia e na Ucrânia muito anos atrás. A síntese e a estabilidade dos compostos estudados aqui, assim como a presença dos hidrocarbonetos pesados ao longo de todas as condições no interior do manto da Terra agora precisarão ser exploradas," explica outro autor da pesquisa, professor Anton Kolesnikov.

"Além disso, a extensão na qual esse carbono 'reduzido' sobrevive à migração até a crosta, sem se oxidar em CO2, precisa ser descoberta. Essas e outras questões relacionadas demonstram a necessidade de um programa de novos estudos teóricos e experimentais para estudar o destino do carbono nas profundezas da Terra," conclui o pesquisador.