terça-feira, 7 de janeiro de 2014

Especial Microscópios: Microscópio de nêutrons

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/01/2014

O final do ano de 2013 foi pródigo no campo da microscopia, com uma série de inovações praticamente simultâneas.
Essas inovações estão dando aos cientistas não apenas novos olhos, permitindo que eles enxerguem mais fundo na matéria, mas também disponibilizando novas ferramentas para mexer no que eles estão vendo.
Nesta semana, o Site Inovação Tecnológica publicará uma série de reportagens com as novidades mais recentes na área, destacando aquelas com maior potencial para impactar a pesquisa científica e o desenvolvimento de novas tecnologias no futuro próximo.

Microscópio de nêutrons
Especial Microscópios: Microscópio de nêutrons
Um microscópio de nêutrons pode sondar o interior de objetos metálicos - incluindo motores em funcionamento. [Imagem: Dazhi Liu et al.]
Pesquisadores do MIT e da NASA desenvolveram um novo conceito de microscópio que usa nêutrons em vez dos mais tradicionais feixes de luz ou elétrons para criar imagens de alta resolução.
Nêutrons são partículas subatômicas sem carga elétrica, o que permite observar uma gama muito maior de materiais sem interferir com as amostras e sem ter as imagens atrapalhadas pelas características do material dessas amostras.
Assim, um microscópio de nêutrons tem a capacidade de sondar o interior de objetos metálicos - tais como células a combustívelbaterias e motores, mesmo quando eles estão em uso.
Instrumentos de nêutrons também são excepcionalmente sensíveis a propriedades magnéticas e a elementos mais leves, que são importantes em materiais biológicos.
Foi Boris Khaykovich quem propôs a ideia de adaptar um conceito desenvolvido há mais de 60 anos, usado para focalizar raios X usando espelhos, para construir um microscópio de nêutrons de alto desempenho.
Até agora, a maioria dos microscópios de nêutrons era semelhante a câmeras pinhole, aquelas caixas escuras sem lentes e com apenas um furo usadas no início da história da fotografia.
Sem componentes ópticos eficientes, essas câmeras simples - seu nome técnico é câmara estenopeica - produz imagens fracas com baixa resolução.

Especial Microscópios

Microscópio de nêutrons

Microscópio háptico permite tocar amostras

Já o novo microscópio de nêutrons terá vários cilindros refletores aninhados uns dentro dos outros, de modo a aumentar a área superficial disponível para a reflexão dos nêutrons.
Esse design deverá melhorar o desempenho dos sistemas de imageamento à base de nêutrons por um fator de 50, segundo os pesquisadores - o que permitirá imagens muito mais nítidas ou instrumentos muito menores.
Bibliografia:

Demonstration of a novel focusing small-angle neutron scattering instrument equipped with axisymmetric mirrors
Dazhi Liu, Boris Khaykovich, Mikhail V. Gubarev, J. Lee Robertson, Lowell Crow, Brian D. Ramsey, David E. Moncton
Nature Communications
Vol.: 4, Article number: 2556
DOI: 10.1038/ncomms3556
Fonte:Inovação Tecnológica

SISU/ não percam o prazo!


Conversão termoiônica de energia mais próxima da realidade

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/01/2014

Conversão termoiônica de energia mais próxima da realidade
O gerador termoiônico conseguiu finalmente superar o "problema espaço-carga". [Imagem: J Mannhart/MPG]
Conversão direta de energia
O nome tem jeitão de ficção científica, mas o sistema de conversão termoiônica de energia já está bem próximo da realidade.
O processo de conversão termoiônica consiste em pegar a energia do calor - como a luz do sol ou o calor da queima de combustíveis fósseis - e convertê-la em eletricidade usando a diferença de temperatura entre duas placas metálicas separadas por um vácuo.
Como convertem calor ou luz diretamente em energia elétrica, os geradores termoiônicos - ou termiônicos - têm um potencial muito grande para aplicações práticas.
Por isso os engenheiros vêm tentando tornar esse princípio prático há mais de meio século, mas com pouco sucesso - até agora.
Stefan Meir e seus colegas do Instituto Max Planck, na Alemanha, desenvolveram uma nova técnica para construir um conversor termoiônico com uma eficiência muito alta.
A equipe chamou seu dispositivo de gerador termoeletrônico.
Gerador termoiônico
O princípio básico dos geradores termoiônicos consiste em usar a diferença de temperatura entre uma placa metálica quente e outra fria para gerar eletricidade.
"Os elétrons são 'evaporados', ou expulsos pela luz da placa quente, e conduzidos para a placa fria, onde se 'condensam'," explicou o professor Jochen Mannhart, coordenador da equipe.
A diferença de carga resultante entre as duas placas gera uma tensão que, por sua vez, induz uma corrente elétrica - "sem partes mecânicas móveis", acrescenta Mannhart.
Modelos anteriores de geradores termoiônicos se mostraram ineficazes por causa do que é conhecido como o "problema espaço-carga", no qual as cargas negativas da nuvem de elétrons que deixa a placa quente impede que outros elétrons também saiam, efetivamente matando a corrente.
Meir e seus colegas contornaram este problema usando um campo elétrico externo para puxar a nuvem de carga para longe da placa quente, o que permitiu que os elétrons se dirigissem sem problemas para a placa fria em um fluxo contínuo - uma corrente elétrica.
Pés no chão
Embora o gerador termoeletrônico seja quatro vezes mais eficiente do que qualquer outro já construído, os pesquisadores afirmam que uma série de desenvolvimentos será necessária antes que eles possam ser aplicados na prática.
"Geradores termiônicos práticos haviam alcançado uma eficiência de cerca de 10%. As previsões teóricas para os nossos geradores termoeletrônicos chegam a cerca de 40%, embora isso seja apenas teórico," observa o professor Mannhart.
"Ficaríamos muito surpresos se houvesse uma aplicação comercial no mercado nos próximos cinco anos, mas se as empresas que estão sedentas por energia reconhecerem o potencial desses geradores, então o desenvolvimento poderá ser mais rápido," completou ele.
Bibliografia:

Highly-Efficient Thermoelectronic Conversion of Solar Energy and Heat into Electric Power
S. Meir, C. Stephanos, T. H. Geballe, J. Mannhart
Journal of Renewable and Sustainable Energy
Vol.: 5, Issue 4
DOI: 10.1063/1.4817730
Fonte: Inovação Tecnologica

sábado, 4 de janeiro de 2014

Parabéns/Vestibular UVA

Passar  no vestibular é sem duvida um momento muito especial, por isso quero parabenizar  a todos os que com muita força, garra e dedicação conseguiram superar as dificuldades e conseguiram essa vitória a todos os alunos da EEM Francisco Soares de Oliveira que mostraram que com determinação é possível e que a perseverança está ao nosso lado pois se não for da primeira vez, será da segunda ou terceira ou ... assim por diante. Ser vencedor é não desistir nos primeiros obstáculos, mas pelo contrário, tirar deste o aprendizado para continuarmos  e conseguirmos na próxima.

Finalizando quero deixar aqui registrado meus parabéns a todos os que enfrentaram esse desafio e já o superaram:

Roberto Ferreira ( Física)
Wesley Nathan ( Física)
Wesley Oliveira ( Física)
Rute Alves (Filosofia)
Acássio Paiva (Química)
 Micaele Marinho(Química)
Adenice(Química)
Eduardo Abreu ( Pedagogia)