sábado, 16 de junho de 2018

Energia renovável marinha armazenada com ar-comprimido

Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Energia renovável marinha armazenada com ar-comprimido
O protótipo está sendo testado com um pequeno módulo de painéis solares. [Imagem: University of Malta]
Energia armazenada como ar-comprimido
Engenheiros da Universidade de Malta lançaram ao mar o protótipo de um novo sistema projetado para armazenar a energia gerada por fontes renováveis.
Seu nome é Flasc, sigla para "acumulador líquido a pistão usando água do mar sob compressão".
O sistema armazena energia na forma de ar-comprimido usando dois recipientes. Um vaso de pressão montado em uma âncora de gravidade de concreto é colocado no fundo do mar, enquanto um segundo vaso flutuante maior é preso à âncora de gravidade por meio de correntes sob tensão - é o que os engenheiros chamam de Plataforma de Perna sob Tensão, uma novidade em termos de armazenamento de energia.
Um dos principais desafios para o armazenamento eficiente de ar-comprimido é manter uma pressão estável. Outros projetos do mesmo tipo dependem da pressão hidrostática do mar para resolver esse problema, o que significa que o desempenho de cada unidade dependerá da profundidade da água.
O sistema de câmara dupla deste novo conceito permite que a resposta de pressão seja controlada independentemente da profundidade de implantação.
Buffer para energias variáveis
O objetivo do sistema é servir como reservatório para fontes geradoras baseadas no mar, como turbinas eólicas e painéis solares flutuantes e sistemas geradores baseados no aproveitamento das ondas e marés - o protótipo usa painéis solares.
A vantagem é que o sistema pode ser integrado ao dispositivo principal de geração de energia - seja ele dos ventos, solar, marés ou ondas - e serve como um "equalizador", liberando sempre uma quantidade constante de energia, minimizando as oscilações típicas das fontes renováveis.

A equipe prevê que o sistema de ar-comprimido armazenará tanta energia quanto um volume equivalente de baterias de íons de lítio, mas a uma fração do custo. A operação do protótipo servirá para confirmar esses cálculos e validar o desempenhoç termodinâmico previsto nos modelos.
Fonte: Inovação Tecnológica.

segunda-feira, 7 de maio de 2018

20 Fatos Fascinantes Sobre o Universo

Estrelas

As Estrelas são corpos celestes que têm luz própria. Elas são, na verdade, esferas gigantes compostas de gases que produzem reações nucleares mas, graças à gravidade, podem se manter vivas (sem se explodir) por trilhões de anos.
Na nossa galáxia - a Via Láctea - existem mais de cem bilhões de estrelas. O Sol é uma delas.

Como as Estrelas Nascem?

As nebulosas (nuvens formadas de poeira e gás) se contraem e formam uma esfera. Ao se contrair, o gás se concentra lentamente e aquece milhões de graus, num processo violento que pode levar milhões de anos.
Assim, é formada uma protoestrela e, somente após atingir uma temperatura altíssima, têm início as reações nucleares das quais resultam as estrelas.
EstrelasFormação das estrelas

O Tamanho das Estrelas

Para se ter noção da dimensão das estrelas, saiba que o Sol é uma estrela pequena. No entanto, ele tem um diâmetro de 1 milhão e meio de quilômetros (o que equivale a cerca de 1 milhão de planetas Terra).

Estrelas Maiores do que o Sol

A estrela Eta Carinae é 5 milhões de vezes maior do que o Sol.
Enquanto isso, a estrela Betelgeuse, por sua vez, é 300 vezes maior que a Eta Carinae.
A estrela VYCanisMajoris, finalmente, é 1 bilhão de vezes maior do que o Sol, sendo assim a maior delas.

As Cores das Estrelas

Existem estrelas vermelhas, amarelas, brancas e azuis. As estrelas emitem luzes de cores diferentes em decorrência da sua temperatura.
As vermelhas, com cerca de 3000º C, são as que têm a temperatura mais baixa; enquanto com cerca de 40000º C as azuis são as que têm a temperatura mais alta.

Constelações

As constelações são um conjunto de estrelas que embora pareçam próximas a olho nu, estão extremamente distantes no espaço celeste.
Dentre as principais constelações do universo vistas da Terra, as mais populares são:
Cruzeiro do Sul, que é vista do hemisfério sul.
Ursa Maior e Ursa Menor, que são vistas do hemisfério norte.
Estrelas
Que tal ler também Principais Constelações?

As Estrelas Morrem?

As estrelas morrem após gastar o seu combustível - quanto maior a sua dimensão mais combustível elas consomem.
Primeiro, as estrelas gastam o hidrogênio e quando isso acontece as estrelas envelhecem. A seguir, começam a gastar o hélio e isso faz com que elas cresçam muito, de modo que sua temperatura diminui, tornando-a vermelha.
Assim, nesse estágio as estrelas são classificadas como gigantes vermelhas.

E o Sol?

O Sol gasta 600 toneladas de hidrogênio a cada segundo. De acordo com os astrônomos, isso indica que o período de vida do Sol terminará em cerca de 5 bilhões de anos.
No seu caso, depois de atingir uma dimensão gigantesca, ele se transformará em uma nebulosa planetária. O que dele sobrar será uma anã branca.
Estrelas

O que são Estrelas Anãs Brancas?

São estrelas que tem calor residual porque já queimaram o seu gás hélio. À medida que esfriam, elas vão se tornando mais difíceis de se enxergar a olho nu. Antes desse estágio, porém, elas já passaram pela fase de estrela gigante vermelha.

Anãs Marrons

Nem todas as nuvens interestelares formam estrelas. Quando elas não atingem uma certa dimensão não se transformam em estrelas, de modo que são denominadas “anãs marrons”.
Vale ressaltar que é incorreto chamá-las de “estrelas anãs” porque elas não chegam a ser estrelas, são apenas “anãs marrons”.

O que é Estrela Cadente?

Estrela cadente é o nome popular como é conhecido o meteoro. A estrela cadente resulta do lançamento de uma partícula sólida que se evapora. O resultado é um efeito luminoso.
Quando visualizamos um rastro luminoso no céu durante a noite, podemos estar diante do fenômeno da estrela cadente.
As estrelas cadentes são formadas por fragmentos advindos do espaço interplanetário que se aquecem no momento em que atingem a atmosfera.
Disponível em: https://www.todamateria.com.br/estrelas/

Anzol de luz pesca nanopartículas

Gancho fotônico: Anzol de luz pesca nanopartículas
Modelo da partícula, alvejada por um pulso de laser, emitindo um novo tipo de feixe curvo de luz. [Imagem: Angeleene S. Ang et al. - 10.1038/s41598-018-20224-4]
Anzol de luz
Não é de hoje que a luz faz curvas sem truques e sem manipulações, o que permitiu abrir um estranho mundo novo da luz, como a viabilização dos raios tratores - por enquanto apenas em microescala.
Agora tudo ficou ainda mais versátil, com a criação do que Angeleene Ang e seus colegas da Universidade ITMO, na Rússia, chamam de "gancho fotônico", uma espécie de anzol feito de luz.
Os ganchos fotônicos são diferentes das técnicas de convencer a luz a fazer curvas porque seu raio de curvatura é duas vezes menor que seu comprimento de onda - este é o menor raio de curvatura das ondas eletromagnéticas já registrado.
Esses anzóis de luz prometem melhorar a resolução de sistemas ópticos e controlar o movimento de nanopartículas, células individuais, vírus ou bactérias, trazendo uma versatilidade inédita para os raios tratores de luz - há também raios tratores sônicos e raios tratores aquáticos.
Luz que faz curvas
Durante muito tempo, os cientistas alegaram que a radiação eletromagnética só se propagava ao longo de uma linha reta; no entanto, em 2007, a existência de um raio eletromagnético curvo foi confirmada experimentalmente. Até agora considerado um exemplo único de raio curvo, ele foi apelidado de "feixe Airy", em referência a George Biddell Airy, que desenvolveu uma integral para explicar a óptica por trás dos arco-íris.
O gancho fotônico é outro exemplo singular de raio óptico que faz curvas - e que curvas.
"O gancho fotônico é formado quando direcionamos uma onda de luz plana para uma partícula dielétrica de formato assimétrico. Estudamos uma partícula chamada cuboide. Ela tem a aparência de um cubo com um prisma de um lado. Devido a essa forma, o tempo da fase completa das oscilações de onda varia irregularmente na partícula. Como resultado, o feixe de luz emitido se dobra," explica o professor Alexander Shalin.
Gancho fotônico: Anzol de luz pesca nanopartículas
Este é apenas o segundo tipo "puro" de onda de luz que faz curvas que se conhece. [Imagem: Angeleene S. Ang et al. - 10.1038/s41598-018-20224-4]
Pressão de radiação e força óptica
O raio de curvatura do gancho fotônico pode ser muito menor que seu comprimento de onda. A curvatura também pode ser ajustada variando-se o comprimento de onda, a polarização da luz incidente, bem como os parâmetros geométricos da partícula emissora - neste caso o cuboide, que pode ser visto na ilustração no início da matéria.
Essa versatilidade pode ser usada, por exemplo, para redirecionar um sinal óptico, para superar o limite de difração em sistemas ópticos ou para mover partículas individuais em nanoescala.
"Acontece que, usando um gancho fotônico, podemos fazer um manipulador para mover partículas ao longo de um caminho curvo ao redor de obstáculos transparentes. Isso é possível devido à pressão de radiação e ao gradiente de força óptica. Quando alguma partícula atinge a região de maior intensidade do feixe, o gradiente de força a mantém dentro do feixe, enquanto a pressão de radiação a empurra ao longo do caminho curvo de propagação do fluxo de energia," detalhou o professor Sergey Sukhov.
Esse novo método de controle sobre o movimento de partículas é promissor para a optofluídica, a versão de luz da microfluídica. Essa tecnologia usa feixes de luz para direcionar microcorrentes de partículas em escala micro e nano dissolvidas em um líquido. Isso permite fazer microrreatores e biochips e investigar, por exemplo, bactérias, vírus ou células individuais.

Bibliografia:

Photonic Hook based optomechanical nanoparticle manipulator
Angeleene S. Ang, Alina Karabchevsky, Igor V. Minin, Oleg V. Minin, Sergey V. Sukhov, Alexander S. Shalin
Nature Scientific Reports
Vol.: 8, Article number: 2029
DOI: 10.1038/s41598-018-20224-4
Fonte: Inovação Tecnológica

Visão laser do Super-Homem virá instalada em lentes de contato

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Visão laser do Super-Homem virá instalada em lentes de contato
Observe o laser brilhando a partir da superfície da nota - a luz está saindo daquele ponto. [Imagem: Markus Karl et al. - 10.1038/s41467-018-03874-w]
Visão laser em lentes de contato
A visão a laser do Super-Homem está muito próxima de se tornar realidade - mas não será exatamente o que os fãs mais ardorosos dos quadrinhos podem estar esperando.
Markus Karl, da Universidade St Andrews, no Reino Unido, criou um "laser ocular", uma espécie de lente de contato capaz de emitir luz laser.
Segundo a equipe, o limite de emissão dos seus "lasers de membrana" é compatível com as exigências de segurança para o olho humano - até o momento, o dispositivo só foi testado em olhos de vacas, para aferir por quanto tempo ele se manteria funcional.
Os componentes ativos do laser são semicondutores orgânicos, que podem ser aplicados por impressão em superfícies flexíveis. O dispositivo se aproxima do limite fundamental em peso e espessura específicos, além de uma flexibilidade mecânica excepcional, o que permitiu colocá-lo em uma lente de contato, nas unhas e até em uma nota de banco.
Visão laser do Super-Homem virá instalada em lentes de contato
Os testes até agora se restringiram a verificar a funcionalidade do laser durante longos períodos em contato com tecidos biológicos. [Imagem: Markus Karl et al. - 10.1038/s41467-018-03874-w]
Apontar para onde se olha
Quanto à visão laser do Super-Homem queimando coisas... bem, a história é bem conhecida.
"Na Grécia Antiga, Platão acreditava que a percepção visual fosse mediada por um 'fluxo visual' - feixes ativamente enviados pelos olhos para sondar o ambiente. A teoria da emissão de Platão foi refutada há muito tempo, mas os super-heróis com lasers nos olhos mantêm-se vivos na cultura popular e nas histórias em quadrinhos," disse o professor Malte Gather.
É certo que dá para pensar em lentes de contato que permitam que os professores apontem diretamente para onde estão olhando, em vez de usar as tradicionais canetas a laser, mas a equipe está pensando em algo com menor potencial de constrangimentos: Códigos de barras para identificação, por exemplo.
"Variando os materiais e ajustando as estruturas da grade do laser, a emissão pode ser projetada para mostrar uma série específica de linhas nítidas em um plano de fundo plano - os zeros e uns de um código de barras digital," disse Karl.
"Nosso trabalho representa um novo marco no desenvolvimento do laser e, em particular, indica como os lasers podem ser usados em ambientes inerentemente moles e dúcteis, seja em sensores de vestir ou como um recurso de autenticação em notas bancárias," acrescentou Gather.

Bibliografia:

Flexible and ultra-lightweight polymer membrane lasers
Markus Karl, James M. E. Glackin, Marcel Schubert, Nils M. Kronenberg, Graham A. Turnbull, Ifor D. W. Samuel, Malte C. Gather
Nature Communications
Vol.: 9, Article number: 1525
DOI: 10.1038/s41467-018-03874-w
Fonte: Inovação Tecnológica

quinta-feira, 29 de março de 2018

Robô assistente de astronautas levará inteligência artificial ao espaço

Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Robô assistente de astronautas levará inteligência artificial ao espaço
A cara e a voz do robô podem ser configuradas para serem masculinas, femininas ou neutras. [Imagem: DLR/T.Bourry/ESA]
Companheiro interativo
Há anos as agências espaciais tentam criar assistentes virtuais para os astronautas a bordo da Estação Espacial Internacional, ajudantes que possam deixar sempre à mão os intermináveis manuais dos milhares de equipamentos diferentes que devem ser manipulados em cada missão.
A agência espacial DLR, da Alemanha, apresentou agora sua primeira versão funcional do CIMON (pronuncia-se "saimon"), sigla em inglês para "companheiro móvel interativo da tripulação".
A esfera de 32 centímetros de diâmetro e 5 quilogramas de peso será testada a bordo da Estação Espacial em Junho deste ano pelo astronauta alemão Alexander Gerst - missão CRS-15 -, depois de ter passado com sucesso pelos testes nas simulações de microgravidade em voos parabólicos em um avião especial da DLR.
Estão planejados três experimentos iniciais durante os quais o astronauta Gerst irá interagir com seu colega artificial: um experimento com cristais, outro em que o assistente robótico deverá guiar o astronauta humano para completar um cubo de Rubik, e um experimento médico no qual o CIMON será usado como uma câmera voadora.
"Nós implementamos este experimento em um tempo muito curto. O objetivo é demonstrar em que medida o trabalho dos astronautas pode ser apoiado no módulo europeu Columbus na ISS e aliviá-los particularmente das tarefas de rotina. Em uma situação ideal, os astronautas poderão usar melhor e mais eficientemente o seu tempo. Com o CIMON, estamos entrando em um novo território e operando no limiar da viabilidade tecnológica," disse Christian Karrasch, gerente do projeto.
Robô assistente
A estrutura do CIMON foi construída inteiramente por impressão 3D, usando metal e plástico. Sua "cara" é uma tela que deverá pairar ao nível dos olhos do astronauta, podendo apresentar e explicar informações e instruções para experimentos científicos e consertos. Seus "olhos" são duas câmeras, com uma câmera adicional para reconhecimento facial. Duas câmeras laterais são usadas para documentação em vídeo ou dando suporte a funções adicionais geradas por computador (realidade aumentada).
Robô assistente de astronautas levará inteligência artificial ao espaço
O robô assistente movimenta-se impulsionado por ventiladores. [Imagem: DLR/T.Bourry/ESA]
As distâncias para detecção de colisão são medidas por sensores ultrassônicos. Sete microfones funcionam como "ouvidos" para detectar a origem precisa dos sons, com um microfone direcional para que a esfera robótica consiga se "concentrar" no reconhecimento da voz do astronauta que está comandando as operações. Sua "boca" é um alto-falante que pode ser usado para falar ou tocar música.
Finalmente, 14 ventiladores internos permitem que o assistente mova-se livremente e gire em todas as direções, podendo voltar-se para o astronauta quando é chamado, fazer acenos do tipo "sim" e "não" e seguir o astronauta - de forma autônoma ou sob comando. Na microgravidade da ISS, o assistente tem autonomia de duas horas.
As dimensões do rosto do CIMON foram modeladas nas proporções de um rosto humano. Gestos e expressões faciais também são possíveis, assim como a aparência e voz femininas, masculinas ou neutras.
Inteligência robótica
Toda a confiança no sucesso desse assistente robótico está depositada não tanto na infinidade de câmeras e demais sensores, mas principalmente nos programas de inteligência artificial projetados para tornar a interação com os astronautas o mais natural possível.

O sistema de inteligência artificial para ouvir e falar foi desenvolvido em parceria com o sistema Watson, da IBM. A inteligência artificial para navegação autônoma foi desenvolvida pela Airbus. Contudo, o CIMON é incapaz de aprender de forma independente, devendo ser treinado ativamente por um ser humano.

Fonte: Inovação Tecnológica

domingo, 25 de fevereiro de 2018

25 de fevereiro de 1616...

Arquivo histórico

Arquivo histórico

25 de fevereiro. No ano de 1616, sob ameaça de prisão, Galileu renuncia à afirmação de que a Terra gira em torno do Sol.

Disponível em: Astronomia no Zênite