sábado, 22 de dezembro de 2018

Asteroide passa hoje mais perto da Terra que nos últimos 400 anos

O objeto, classificado como "potencialmente perigoso" pela distância e tamanho, só vai voltar a ficar tão perto assim em 2070

CONCEPÇÃO ARTÍSTICA DO ASTEROIDE 2003 SD220. (FOTO: NASA / JPL-CALTECH)












Com resoluções tão boas quanto 123,7 metros por pixel, o detalhe dessas imagens é 20 vezes melhor do que o obtido durante a aproximação anterior do asteróide com a Terra há três anos, que estava a uma distância maior. Os novos dados do radar fornecerão restrições importantes na distribuição de densidade do interior do asteroide - informações que estão disponíveis em poucos asteróides próximos à Terra.

"Este ano, com o nosso conhecimento sobre a lenta rotação do 2003 SD220, conseguimos planejar uma grande sequência de imagens de radar usando os maiores radiotelescópios de prato único do país", disse Patrick Taylor, cientista sênior da Associação de Pesquisa Espacial Universitária ( USRA) no Lunar and Planetary Institute (LPI) em Houston.

"Os novos detalhes que descobrimos, até a geologia do 2003 SD220, nos permitirá reconstruir sua forma e estado de rotação, como foi feito com Bennu, alvo da missão OSIRIS-REx", disse Edgard Rivera-Valentín, USRA. cientista na LPI. "A reconstrução detalhada da forma nos permite entender melhor como esses pequenos corpos se formaram e evoluíram ao longo do tempo."

Patrick Taylor conduziu as observações de radar bi-estático com o Green Bank Observatory, o maior radiotelescópio totalmente orientável do mundo. Rivera-Valentín liderará a reconstrução de forma do SD220 de 2003 e liderou as observações do Observatório de Arecibo.

O Asteroid 2003 SD220 foi descoberto em 29 de setembro de 2003 por astrônomos do Observatório de Lowell Near-Earth-Object Search (LONEOS) em Flagstaff, Arizona. É classificado como sendo um "asteróide potencialmente perigoso" devido ao seu tamanho e proximidade com a órbita da Terra. No entanto, essas medições de radar refinam ainda mais a compreensão da órbita do 2003 SD220, confirmando que não representa uma ameaça futura ao impacto na Terra.

Disponível em:
https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/Espaco/noticia/2018/12/asteroide-vai-passa-hoje-mais-perto-da-terra-que-nos-ultimos-400-anos.html

sexta-feira, 14 de dezembro de 2018

Sol em uma caixa armazena energia renovável em silício fundido

Esquema conceitual do sistema de armazenamento de energia renovável usando silício fundido. [Imagem: Caleb Amy et al. - 10.1039/C8EE02341G]
Armazenamento de energia
Seja para armazenar o vento e o Sol, seja para guardar o calor do verão para usar no inverno, um novo projeto conceitual promete armazenar energia renovável, como energia solar e eólica, e entregar essa energia de volta à rede elétrica sob demanda.
O sistema pode ser dimensionado para abastecer uma cidade pequena não apenas quando o sol está alto ou o vento está forte, mas o tempo todo.
O novo projeto armazena o calor gerado pelo excesso de eletricidade da energia solar ou eólica em grandes tanques de silício fundido incandescente e, quando necessário, converte a luz do metal incandescente de volta em eletricidade.
Os pesquisadores estimam que tal sistema seria muito mais viável e custo-efetivo do que as baterias de íons de lítio, que têm sido propostas como um método tecnicamente viável, embora caro, para armazenar energia renovável. Eles também estimam que o sistema custaria cerca de metade do que o armazenamento hidrelétrico bombeado, a forma mais barata de armazenamento de energia em escala de rede disponível hoje.
"Mesmo se quiséssemos operar a rede de energia com base em fontes renováveis agora não poderíamos, porque você precisaria de turbinas movidas a combustíveis fósseis para compensar o fato de que a oferta renovável não pode ser despachada sob demanda. Estamos desenvolvendo uma nova tecnologia que, se bem-sucedida, resolveria esse problema mais importante e crítico no campo da energia e das mudanças climáticas, a saber, o problema do armazenamento da energia," disse Asegun Henry, do MIT, nos EUA.

[Imagem: Caleb Amy et al. - 10.1039/C8EE02341G]
Armazenamento em silício fundido
As usinas solares concentradas - ou usinas termossolares - armazenam calor solar em grandes tanques cheios de sal fundido, que é aquecido a temperaturas de cerca de 530º C. Quando a eletricidade é necessária, o sal quente é bombeado através de um trocador de calor, que transfere o calor do sal para vapor - uma turbina transforma esse vapor em eletricidade.
"Essa tecnologia existe há algum tempo, mas acredita-se que seu custo nunca ficará baixo o suficiente para competir com o gás natural," diz Henry. "Então tem havido uma pressão para operar em temperaturas muito mais altas, de forma que você possa usar um motor térmico mais eficiente e reduzir o custo."
O problema é que, se o sal for aquecido muito além das temperaturas atuais, o sal fundido corrói os tanques de aço inoxidável nos quais ele é armazenado.
Então, a equipe de Henry procurou um meio diferente do sal que pudesse armazenar calor a temperaturas muito mais altas. Inicialmente eles propuseram um metal líquido mas foram parar no silício - o metal mais abundante na Terra, que pode suportar temperaturas incrivelmente altas, de mais de 2.200º C.
No ano passado, a equipe desenvolveu uma bomba que pode suportar esse calor escaldante, para enviar o silício fundido através de um sistema de armazenamento. A bomba tem a maior tolerância ao calor já registrada - um feito reconhecido pelo livro Guiness de recordes mundiais. Desde esse desenvolvimento, a equipe vem projetando o sistema de armazenamento de energia que incorpore essa bomba de alta temperatura.

Detalhe da célula para reconversão do brilho do silício em eletricidade. [Imagem: Caleb Amy et al. - 10.1039/C8EE02341G]
Armazenamento Joule
O conceito para o novo sistema de armazenamento de energia renovável finalmente ficou pronto, batizado de TEGS-MPV, sigla em inglês para "Armazenamento em Rede de Energia Térmica Fotovoltaica Multi-Junção".
Em vez de usar campos de espelhos e uma torre central para concentrar o calor, a proposta é converter a eletricidade gerada por qualquer fonte renovável, como energia solar ou eólica, em energia térmica, via aquecimento joule - um processo pelo qual uma corrente elétrica passa por um elemento de aquecimento.
O sistema poderia ser adicionado a sistemas de energia renovável existentes, como células solares, para capturar o excesso de eletricidade durante o dia e armazená-lo para uso posterior.
O sistema consiste em um tanque grande, fortemente isolado termicamente, com 10 metros de largura, feito de grafite e preenchido com silício líquido, mantido a uma temperatura "fria" de quase 1.900º C. Um banco de tubos, exposto a elementos de aquecimento, conecta esse tanque frio a um segundo tanque "quente". Quando a eletricidade das células solares entra no sistema, essa energia é convertida em calor nos elementos de aquecimento. Enquanto isso, o silício líquido é bombeado para fora do tanque frio e aquece ainda mais enquanto passa pelo banco de tubos expostos aos elementos de aquecimento rumo ao tanque quente, onde a energia térmica é agora armazenada a uma temperatura muito mais alta, de cerca de 2.380º C.
Quando a eletricidade é necessária, digamos, depois que o sol se pôs, o silício líquido quente - tão quente que está brilhando, emitindo uma forte luz branca - é bombeado através de uma série de tubos que emitem essa luz. Células solares especializadas, conhecidas como fotovoltaicos multijunção, transformam a luz em eletricidade, que pode ser fornecida à rede da cidade. O silício agora resfriado pode ser bombeado de volta para o tanque frio até a próxima rodada de armazenamento - agindo efetivamente como uma grande bateria recarregável.
"Um dos nomes afetuosos que as pessoas começaram a chamar nosso conceito é 'Sol em uma caixa', que foi cunhado por minha colega Shannon Yee, na Georgia Tech," disse Henry. "É basicamente uma fonte de luz extremamente intensa que está contida em um recipiente que aprisiona o calor."

Bibliografia:

Thermal energy grid storage using multi-junction photovoltaics
Caleb Amy, Hamid Reza Seyf, Myles A. Steiner, Daniel J. Friedman, Asegun Henry
Energy & Environmental Science
DOI: 10.1039/C8EE02341G
Fonte: Inovação Tecnológica

terça-feira, 11 de dezembro de 2018

Começa busca por exoplanetas habitáveis orbitando estrelas frias

Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Telescópios começam a procurar exoplanetas habitáveis orbitando estrelas frias
Os quatro telescópios do SPECULOOS estão quase prontos para começar a procurar planetas do tamanho da Terra potencialmente habitáveis.[Imagem: tau-tec GmbH]
Planetas de estrelas frias
Quatro telescópios projetados para procurar planetas habitáveis em órbita de estrelas ultra-frias começaram a operar de forma bem-sucedida no Observatório do Paranal no Chile.
O projeto SPECULOOS, liderado pelo Observatório Europeu do Sul (ESO) fez as suas primeiras observações em busca de planetas do tamanho da Terra que orbitam estrelas ultra-frias e anãs marronspróximas.
As primeiras imagens ainda pertencem à fase de engenharia e calibração - um processo conhecido por primeira luz. Quando terminar esta fase de comissionamento, esta nova rede de telescópios caçadores de planetas irá começar as operações científicas, o que deverá acontecer a partir de Janeiro de 2019.
O sistema é constituído por quatro telescópios equipados com espelhos primários de 1 metro de diâmetro cada um, batizados de Io, Europa, Ganimedes e Calisto, como os quatro satélites galileanos de Júpiter.
SPECULOOS é uma sigla para Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars (Busca por planetas habitáveis eclipsando estrelas ultra-frias), mas é também o nome de um biscoito de especiarias (canela, noz moscada, cravinho, gengibre, entre outros) tradicionalmente confeccionado para o dia de São Nicolau, refletindo a origem belga do projeto. O telescópio TRAPPIST tem também o mesmo tipo de nome belga, referindo-se às cervejas Trappist, a maioria das quais são produzidas na Bélgica.
Telescópios começam a procurar exoplanetas habitáveis orbitando estrelas frias
"Primeira luz" dos telescópios caçadores de exoplanetas na zona habitável de estrelas frias. [Imagem: SPECULOOS Team/E. Jehin/ESO]
Exoplanetas orbitando estrelas frias
A grande tarefa será procurar pelas estrelas frias e, a seguir, por exoplanetas que as orbitem. Apesar de serem difíceis de observar, estas estrelas de brilho tênue são bastante abundantes - cerca de 15% das estrelas do Universo próximo. Em sua fase inicial, o SPECULOOS irá explorar 1.000 dessas estrelas, incluindo as mais próximas, as mais brilhantes e as menores, em busca de planetas do tamanho da Terra situados na zona de habitabilidade - com temperaturas adequadas para a existência de água líquida em sua superfície.
O SPECULOOS irá procurar exoplanetas pelo método do trânsito, seguindo o exemplo do seu telescópio protótipo TRAPPIST-Sul, também instalado no Observatório de La Silla. Em operação desde 2011, o TRAPPIST detectou o famoso sistema planetário TRAPPIST-1, com nada menos do que sete exoplanetas.
Quando um planeta passa à frente da sua estrela, ele bloqueia uma pequena parte da emissão estelar - dando essencialmente origem a um pequeno eclipse parcial - o que resulta numa diminuição sutil, mas detectável, da luz da estrela. Os exoplanetas com estrelas hospedeiras menores bloqueiam mais quantidade de emissão estelar durante o trânsito, fazendo com que estes eclipses periódicos sejam mais fáceis de detectar do que os associados a estrelas maiores.
Até agora, apenas uma pequena fração dos exoplanetas detectados por este método possuem um tamanho semelhante ou inferior ao da Terra. No entanto, o pequeno tamanho das estrelas alvo do SPECULOOS, combinado com a elevada sensibilidade dos telescópios, permitirá detectar planetas em trânsito de tamanho terrestre situados nas zonas de habitabilidade das estrelas. Estes planetas serão os candidatos ideais para observações de seguimento, a serem executadas por grandes telescópios, situados tanto no solo como no espaço.

Fonte: Inovação Tecnológica

terça-feira, 4 de dezembro de 2018

Estrelas são fotografadas viajando entre galáxias

Estrelas são fotografadas viajando entre galáxias
Algumas estrelas hipervelozes estão entrando na nossa galáxia, enquanto outras estão saindo. [Imagem: ESA/Marchetti et al (2018)/NASA/ESA/Hubble]
Estrelas de hipervelocidade
observatório espacial Gaiamapeou uma série de estrelas movendo-se em alta velocidade para fora e para dentro da Via Láctea.
Lançado em 2013 pela Agência Espacial Europeia para mapear nossa galáxia em 3D, o telescópio Gaia já mapeou mais de um bilhão de estrelas. Astrônomos em todo o mundo têm trabalhado para explorar este extraordinário conjunto de dados, examinando as propriedades e movimentos das estrelas na nossa Galáxia e além dela.
As estimativas indicam agora que a Via Láctea contém mais de cem bilhões de estrelas, a maioria localizada em um disco com um centro denso e abaulado, no meio do qual se encontra um buraco negro supermassivo, catalogado como Sagitário A*. As restantes estão espalhadas num halo esférico muito maior.
A classe mais rápida de estrelas na nossa galáxia é conhecida como "estrelas de hipervelocidade", que supostamente começam a sua vida perto do centro galáctico, para depois serem lançadas em direção à borda da Via Láctea, através de interações com o buraco negro.
Já se conheciam algumas estrelas hipervelozes, mas os dados do observatório Gaia revelaram muitas mais.
20 em 7 milhões
Para 1,3 bilhão de estrelas, o telescópio Gaia mediu posições, paralaxes - um indicador de distância - e movimentos 2D no plano do céu. Para sete milhões das estrelas mais brilhantes, também foi medida a velocidade com que cada uma se move na nossa direção ou para longe de nós.
"Dos sete milhões de estrelas de Gaia com medições de velocidade 3D, encontramos 20 que poderiam estar viajando rápido o suficiente para eventualmente escapar da Via Láctea," explica Elena Maria Rossi, uma das autoras do novo estudo. O número é surpreendente, porque as estimativas indicavam que seria encontrada uma única estrela de hipervelocidade nesse conjunto de 7 milhões.
Outra novidade é que a maioria dessas estrelas parece estar viajando em direção ao centro galáctico. Ou seja, podem ser estrelas de outras galáxias passando por nós ou sendo inexoravelmente tragadas pelo buraco negro Sagitário A*.
É possível que esses migrantes intergalácticos venham da Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia relativamente pequena que orbita a Via Láctea, ou podem ter origem numa galáxia ainda mais distante. Se for esse o caso, essas estrelas contêm a marca do seu local de origem, e estudá-las a distâncias muito mais próximas que da sua galáxia-mãe poderá fornecer informações sem precedentes sobre a natureza das estrelas noutra galáxia - semelhante a estudar material marciano trazido para a Terra por meteoritos.
Uma explicação alternativa é que essas estrelas hipervelozes mergulhando na Via Láctea poderiam ser nativas do halo da nossa galáxia, tendo sido aceleradas e empurradas para dentro através de interações com uma das galáxias anãs que caíram em direção à Via Láctea durante sua história. Informações adicionais sobre a idade e a composição das estrelas deverão ajudar os astrônomos a esclarecer sua origem.
"É provável que uma estrela do halo da Via Láctea seja razoavelmente velha e feita principalmente de hidrogênio, enquanto estrelas de outras galáxias poderiam conter muitos elementos mais pesados. Observar as cores das estrelas nos dirá mais sobre a sua constituição," disse Tommaso Marchetti, membro da equipe.

Bibliografia:

Gaia DR2 in 6D: Searching for the fastest stars in the Galaxy
Tommaso Marchetti, Elena Maria Rossi, A. G. A. Brown
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
DOI: 10.1093/mnras/sty2592
Fonte: Inovação Tecnológica

(Alguns) Cientistas dizem que 'Oumuamua pode ser sonda alienígena

Com informações da BBC -  

Cientistas dizem que 'Oumuamua pode ser sonda alienígena
Esta é uma visualização artística do 'Oumuamua - mas o artista não parecia particularmente entusiasmado com a ideia de uma "sonda alienígena impulsionada por uma vela solar".[Imagem: ESO/M. Kornmesser]
'Oumuamua
Quando o telescópio automático Pan-STARRS, no Havaí, o detectou pela primeira vez em outubro de 2017, vários telescópios juntaram-se no esforço de seguir sua trajetória por três noites, até que o perderam de vista.
Os astrônomos logo viram que o 'Oumuamua não era um objeto normal. Media 400 metros de comprimento, sua largura era dez vezes menor e sua superfície era avermelhada. Ele girava rapidamente, tinha uma trajetória caótica e seu brilho mudava de maneira abrupta.
'Oumuamua - o que parece ser um apóstrofo é uma letra chamada okina, que faz parte do nome e faz com que ele seja lido como roumuamua - é um termo havaiano que significa "primeiro mensageiro enviado de muito longe".
Mas ele tinha algo ainda mais incomum: ele não desacelerou tão rápido quanto deveria se apenas a gravidade estivesse atuando sobre ele. A explicação mais provável para as pequenas variações registradas na sua trajetória foi que estas seriam causadas por gases que emanam da sua superfície, tornando-o mais parecido com um cometa do que com um asteroide.
Mas nem todos os astrônomos concordaram com essa conclusão porque as observações não detectaram a característica da cauda de poeira e gelo normalmente identificada nesses viajantes espaciais.
O doutor Wes Fraser, da Universidade Queens, na Irlanda do Norte, levantou a hipótese de que o estranho movimento do 'Oumuamua talvez se devesse ao fato de ter ele ter sido atingido por outro objeto em algum ponto de sua trajetória.
Sonda alienígena
Agora, cientistas do Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, nos EUA, estão propondo que o 'Oumuamua pode ter surgido por um processo natural "ainda desconhecido no espaço interestelar ou em discos protoplanetários".
Por "origem artificial", os astrônomos Shmuel Bialy e Abraham Loeb querem dizer que o "'Oumuamua pode ser uma sonda totalmente operacional enviada intencionalmente para as proximidades da Terra por uma civilização alienígena". Ou pode se tratar de "um resto de equipamento tecnológico avançado", especificamente uma vela solar, um dispositivo que é impulsionado pela radiação solar ou pelo plasma do vento solar.
Bialy e Loeb chegaram a esta conclusão devido à alta velocidade e trajetória incomuns que os telescópios conseguiram captar do 'Oumuamua durante as três noites em que ele pôde ser observado.
Cientistas dizem que 'Oumuamua pode ser sonda alienígena
A Agência Espacial Europeia está construindo uma vela solar-elétrica, que alguns defendem ser uma propulsão capaz de viabilizar viagens de ida e volta a Marte. [Imagem: Alexandre Szames]
"Este é o primeiro objeto descoberto no sistema solar que se originou fora do sistema solar. Desde a sua descoberta, Oumuamua tem mostrado características incomuns que o tornam um objeto raro, pertencente a uma classe de objetos não vista antes", disse Loeb à rede britânica BBC. "O que poderia causar o excesso de aceleração do 'Oumuamua? Essa é a questão fundamental que tentamos responder. Se não é a cauda de um cometa que o empurra, o que mais poderia ser? Nossa hipótese é de que se trata da radiação solar."
Loeb compara o Oumuamua com velas solares criadas por nossa civilização, como a Ikaros, primeira sonda interplanetária impulsionada com uma vela solar, lançada pela Jaxa, a agência de exploração aeroespacial do Japão, em 2010 com destino ao planeta Vênus.
"Se (o 'Oumuamua) é parte de uma coleção de objetos, tem de haver mais para descobrirmos no futuro. Apenas uma fração de objetos interestelares serão restos tecnológicos de uma civilização alienígena. Mas precisamos examinar qualquer coisa entre no sistema solar a partir do espaço interestelar para conhecer a verdadeira natureza do 'Oumuamua ou de outros objetos misteriosos," disse Loeb, que também já propôs em um estudo anterior que as luzes de cidades extraterrestres podem revelar civilizações alienígenas.
Polêmica científica
Apesar do estudo de Bialy e Loeb ter sido publicado por uma das mais renomadas revistas científicas da área de astronomia e astrofísica, nem todos os cientistas se convenceram dos argumentos da dupla.
"Não estou muito convencido e honestamente acredito que o estudo tem muitas falhas", disse sobre o estudo
Alan Jackson, membro do Centro de Ciências Planetárias da Universidade de Toronto, no Canadá, disse em entrevista à CNN que, se o 'Oumuamua fosse uma vela solar, ele seria mais fino do que os autores da pesquisa pensam.
Além disso, se fosse uma nave em funcionamento "teria uma trajetória muito mais suave e uma aceleração evidentemente impulsionada pela radiação". E, considerando a possibilidade de ter sido danificada, Jackson diz que seu movimento "estaria muito mais influenciado pelas forças de radiação".
Bialy e Loeb esclarecem em seu artigo que as observações que os telescópios fizeram do objeto "não são conclusivas o suficiente para fornecer uma imagem clara do 'Oumuamua, e só se pode especular sobre um possível geometria e natureza".
Então seria o 'Oumuamua uma prova de que existe vida em outros planetas? Loeb respondeu a esta pergunta da BBC: "Eu sigo a máxima de Sherlock Holmes: 'Quando você elimina toda solução lógica para um problema, o ilógico, ainda que impossível, é invariavelmente o certo'."

Bibliografia:

Could Solar Radiation Pressure Explain ‘Oumuamua’s Peculiar Acceleration?
Shmuel bialy, Abraham Loeb
Astrophysical Journal Letters
https://arxiv.org/abs/1810.11490

Fonte : Inovação Tecnológica

sexta-feira, 16 de novembro de 2018

Brasil inaugura o Sirius, um dos mais modernos aceleradores de elétrons

Foi inaugurada nesta quarta-feira (14) a primeira fase do Sirius, o novo acelerador de partículas brasileiro em Campinas (SP). Quando concluído, o dispositivo será a mais avançada fonte de luz sincrotron do mundo. Com esse tipo de luz, o aparelho é capaz de analisar partículas atômicas em alta resolução.
No total, o Sirius deve custar R$ 1,8 bilhão quando finalizado, e R$ 1,3 bilhão já foram investidos. A estimativa é de que ele esteja 100% operacional em 2021. No momento, todo o edifício que abriga o Sirius ficou pronto, bem como dois dos três aceleradores projetados; 85% de toda a tecnologia utilizada foi obtida diretamente no Brasil.
O coordenador do projeto Sirius, Antônio José Roque — diretor-geral do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais —, diz que esse será um laboratório aberto aos pesquisadores. Um dos objetivos centrais do acelerador, contudo, é aperfeiçoar pesquisas na produção de petróleo e gás.
Sempre se diz que o Brasil é o país do futuro. Com esse projeto, pode-se dizer que o futuro chegou 
O Presidente da República, Michel Temer, esteve na inauguração e ressaltou que o laboratório é a maior e mais avançada base de pesquisa científica já construída no país. Além disso, ele permitirá a integração entre os pesquisadores locais e os de várias outras partes do mundo.
“Sempre se diz que o Brasil é o país do futuro. Com esse projeto, pode-se dizer que o futuro chegou. Essa máquina é motivo de orgulho. Ela engrandece a ciência nacional”, disse Temer durante a cerimônia de inauguração.
Somente a Suécia tem um acelerador de elétrons da mesma geração que o construído no Brasil. O antigo acelerador brasileiro, inaugurado em 1997, já é considerado ultrapassado. Você pode saber mais sobre o acelerador em si através deste link.
Disponível em: https://www.megacurioso.com.br/ciencia/110035-sirius-novo-acelerador-de-particulas-brasileiro-e-inaugurado-em-campinas.htm

quarta-feira, 7 de novembro de 2018

Material mais poroso do mundo é mais precioso que diamante

Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Material mais poroso do mundo é mais precioso que diamante
Estrutura metal-orgânica DUT-60, mais cara que ouro ou diamante. [Imagem: Ines M. Hönicke et al. - 10.1002/anie.201808240]
Porosidade
porosidade é a chave para materiais de alto desempenho usados em sistemas de armazenamento de energia - baterias e células a combustível -, tecnologias ambientais, filtros e catalisadores.
Quanto mais poroso é um material de estado sólido, mais líquidos e gases ele é capaz de armazenar e mais área de contato ele oferece para reações químicas.
Por outro lado, uma quantidade grande demais de poros desestabiliza o material. É o que acontece, por exemplo, com as promissoras estruturas metal-orgânicas, ou MOFs (metal-organic framework).
Ao tentar achar o melhor equilíbrio entre porosidade e estabilidade dessas estruturas, pesquisadores alemães quebraram um recorde mundial: eles fabricaram a DUT-60, uma nova estrutura cristalina com a maior superfície específica e o mais alto volume específico de poros (5,02 cm3 por grama) entre todos os materiais conhecidos.
A área de superfície específica descreve a soma de todos os limites superficiais que um material possui, incluindo os externos visíveis e os poros internos - 90,3% da DUT-60 é volume livre.
Com isto, a estrutura metal-orgânica pode absorver quantidades gigantescas de gases, o que a torna ideal para armazenar quantidades colossais de gases - CO2, por exemplo - ou filtrar gases tóxicos do ar. Existem poucos compostos de baixa densidade que são mecanicamente estáveis o suficiente para serem acessíveis a gases sem que suas superfícies sejam destruídas.
MOFs comerciais
"Se você imaginar a superfície interna de um grama de zeólita como uma área plana, ela cobriria cerca de 800 metros quadrados, e o grafeno chegaria a quase 3.000 metros quadrados. Um grama de DUT-60 atingiria uma área de 7.800 metros quadrados," compara Stefan Kaskel, da Universidade Técnica de Dresden.
O material foi desenvolvido por métodos computacionais e, seguindo a receita, sintetizado em laboratório. O primeiro lote saiu caro: "Devido à sua produção muito complicada, o material é mais caro que o ouro e os diamantes e, até agora, só pode ser sintetizado em pequenas quantidades, de no máximo 50 miligramas por lote," contou o pesquisador.
A equipe lembra, contudo, que já está produzindo versões anteriores de seus MOFs em lotes de vários quilogramas, vendidos como um produto comercial a preços razoáveis.
"Além disso, estamos trabalhando em aplicações de materiais porosos dentro dos campos de armazenamento de gás, pesquisa ambiental, catálise, baterias e filtragem de ar," concluiu Kaskel.

Bibliografia:

Balancing Mechanical Stability and Ultrahigh Porosity in Crystalline Framework Materials
Ines M. Hönicke, Irena Senkovska, Volodymyr Bon, Igor A. Baburin, Nadine Bönisch, Silvia Raschke, Jack D. Evans, Stefan Kaskel
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.201808240
Fonte : Inovação Tecnológica

Descoberta de ondas gravitacionais, que ganhou Nobel, é questionada

Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Questionada descoberta de ondas gravitacionais, que ganhou o Nobel
Os interferômetros do LIGO medem qualquer coisa que possa "esticar" um dos braços do laboratório por uma extensão equivalente ao diâmetro de um próton - mas a análise dos dados está sob suspeita. [Imagem: LIGO]
Ondas gravitacionais foram uma ilusão?
As notícias de que finalmente detectamos as ondas gravitacionais - ondulações no espaço-tempo previstas por Einstein - reverberaram em todo o mundo em 2015, o que valeu um extraordinariamente rápido Prêmio Nobel de Física em 2017, tamanha era a expectativa por esse feito.
Agora parece que tudo pode não ter passado de uma ilusão.
Uma investigação da revista britânica New Scientist, que caiu como uma bomba na comunidade científica, apontou dúvidas sérias e erros graves na interpretação dos dados feita pelo grande consórcio de cientistas da Colaboração LIGO, os compridos laboratórios onde foi feita a detecção das ondas gravitacionais - depois da detecção inicial de 2015, pelo menos outros três eventos já foram anunciados.
As alegações de falhas na análise dos dados foram divulgadas pela primeira vez por um grupo de pesquisadores dinamarqueses em 2016. Depois de não receber resposta da colaboração LIGO para suas dúvidas, Hao Liu e Andrew Jackson, do Instituto Niels Bohr, em Copenhague, publicaram suas dúvidas em um periódico revisado por pares, o que significa que outros cientistas, os chamados revisores, acharam que a coisa é séria e precisa ser elucidada.
Foi aí que a equipe da revista New Scientist decidiu investigar. E o resultado foi a revelação de uma série de irregularidades nas conclusões da equipe LIGO e no artigo que descreve a descoberta, incluindo uma série de dados desenhada "a olho", mas que aparece no artigo científico como sendo baseada em dados reais.
"Acreditamos que o LIGO não conseguiu apresentar argumentos convincentes para a detecção de qualquer evento de onda gravitacional," disse Jackson, acrescentando que não houve descoberta: "Tudo foi uma ilusão".
Dados e ruído
Embora os pesquisadores dinamarqueses não trabalhem diretamente com ondas gravitacionais, eles têm experiência em análises de sinais, checando e tirando conclusões a partir de grandes conjuntos de dados, como aqueles envolvendo a radiação cósmica de fundo de micro-ondas.
E análises de sinais são o principal instrumento analítico do LIGO para extrair um sinal de onda gravitacional dos dados brutos dos seus detectores. Quando as ondas gravitacionais atingem a Terra, elas são extremamente fracas, fazendo com que os longos túneis dos detectores sofram uma alteração no comprimento equivalente a cerca de um milésimo do diâmetro de um próton. Isso é muito menor do que os distúrbios causados pelos tremores sísmicos de fundo e até mesmo das vibrações térmicas naturais do hardware do detector. Por isso lidar bem com o ruído de fundo é um problema enorme na detecção de ondas gravitacionais.
Mas quando Jackson e seus colegas analisaram os dados da primeira detecção, sobrepondo os sinais dos dois detectores, emergiu uma correlação entre os gráficos. Eles verificaram e checaram novamente, mas o que descobriram é que o ruído residual nos detectores Hanford e Livingston - dois detectores do LIGO - tinham características em comum. "Chegamos a uma conclusão que foi muito perturbadora: Eles não separaram o sinal do ruído," resume Jackson.
Viatcheslav Mukhanov, da Universidade Ludwig Maximilian, na Alemanha, que é editor da revista científica ao qual a crítica de Jackson e seus colegas foi submetida para publicação, afirmou ter enviado o artigo para os mais qualificados revisores da área: "Ninguém foi capaz de apontar um erro concreto na análise dinamarquesa. Não há erros."
Questionada descoberta de ondas gravitacionais, que ganhou o Nobel
A onda gravitacional que justificou o Prêmio Nobel de Física somente é visível em um gráfico "limpo", do qual foram extraídos dados irrelevantes, conhecidos como "ruído", e depois que a escala é ampliada em 100 vezes. [Imagem: Pavel Naselsky et al.]
Tempestade na comunidade científica
"Uma tempestade em um copo de água?" pondera Michael Brooks, da New Scientist. Afinal, a relatividade geral é uma das teorias mais bem verificadas, o LIGO deve ser sensível o suficiente para detectar as ondas gravitacionais, e os instrumentos estão encontrando essas ondas exatamente na taxa prevista pela teoria. Então, por que se preocupar com esse "ruído"?
O problema é que físicos já cometeram erros antes, justamente por causa do ruído. E não precisa ir longe. Antes do LIGO, em 2014, a colaboração BICEP2 anunciou ter comprovado as ondas gravitacionais e a inflação cósmica, anúncio esse seguido por um vexatório desmentido no ano seguinte, depois que outros pesquisadores encontraram erros na análise dos dados - justamente no ruído.
E há outras questões que justificam a desconfiança. A New Scientist descobriu, por exemplo, que a colaboração LIGO publicou gráficos de dados que não foram derivados da análise real. O artigo sobre a primeira detecção na Physical Review Letters usou um gráfico de dados que era mais "ilustrativo do que preciso," confirmou Neil Cornish, membro do LIGO e um dos responsáveis pela análise dos dados. Ou seja, alguns dos resultados apresentados naquele artigo para fundamentar a descoberta não foram encontrados usando algoritmos de análise, mas foram feitos "a olho", a título ilustrativo, segundo Cornish, embora isto não esteja indicado na legenda do gráfico ou no texto do artigo.
Há também atalhos questionáveis nos dados liberados pelo LIGO para uso público. A colaboração fez uma aproximação na subtração do sinal do detector Livingston do sinal do detector Hanford, deixando correlações nos dados - as mesmas correlações que Jackson identificou. Agora há uma nota na página da colaboração afirmando que a forma de onda disponível publicamente "não foi ajustada para remover precisamente o sinal".
Espera ansiosa
Depois de um longo silêncio, a colaboração LIGO finalmente afirmou que irá publicar um novo artigo contendo uma "explicação detalhada de como é feita a análise do ruído em seus detectores".
A comunidade física mundial aguarda com ansiedade as explicações. Enquanto isso, Jackson e seus colegas já publicaram um novo artigo propondo uma "busca cega" nos dados que poderá indicar a presença confiável de um sinal de onda gravitacional nos dados do LIGO.
Se a descoberta não for confirmada, restará tentar melhorar o LIGO ou esperar pelo Telescópio Einstein.

Bibliografia:

Degeneracy of gravitational waveforms in the context of GW150914
James Creswell, Hao Liu, Andrew D. Jackson, Sebastian von Hausegger, Pavel Naselsky
Journal of Cosmology and Astroparticle Physics
Vol.: 2018, March 2018
DOI: 10.1088/1475-7516/2018/03/007

Understanding the LIGO GW150914 event
Pavel Naselsky, Andrew D. Jackson, Hao Liu
arXiv
https://arxiv.org/abs/1604.06211

Possible associated signal with GW150914 in the LIGO data
Hao Liu, Andrew D. Jackson
arXiv
https://arxiv.org/abs/1609.08346

On the time lags of the LIGO signals
James Creswell, Sebastian von Hausegger, Andrew D. Jackson, Hao Liu, Pavel Naselsky
arXiv
https://arxiv.org/abs/1706.04191

A blind search for a common signal in gravitational wave detectors
Hao Liu, James Creswell, Sebastian von Hausegger, Andrew D. Jackson, Pavel Naselsky
arXiv
https://arxiv.org/abs/1802.00340
Fonte: Inovação Tecnológica

terça-feira, 6 de novembro de 2018

Nota da Diretoria da SBF sobre o Projeto de Lei 7180/2014 / Escola Sem Partido

Nesta quarta-feira, 7/11, a Câmara dos Deputados volta a discutir o Projeto de Lei 7180/2014, conhecido como “Escola sem Partido”. Dentre outros aspectos, este projeto de lei abre a possibilidade para que atividades do exercício da docência sejam classificadas como político-partidárias, podendo receber sanções a depender das discussões que possam se estabelecer em sala de aula.

Tal projeto como proposto afronta princípios enunciados na Constituição Federal de 1988, em cujo texto, no artigo 206, pode-se ler que “a educação visa ao pleno desenvolvimento da pessoa e seu preparo para o exercício da cidadania e tem entre seus princípios a liberdade de aprender, ensinar, pesquisar e divulgar o pensamento, a arte e o saber, bem como o pluralismo de ideias e de concepções pedagógicas”.

A própria Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional, documento cujo texto o PL pretende alterar, anuncia que os princípios do ensino no país são: “o respeito à liberdade e o apreço à tolerância, a valorização da experiência extra-escolar, a vinculação entre a educação escolar, o trabalho e as práticas sociais e a consideração com a diversidade étnico-racial”.

Considerando que as alterações que se pretende fazer colocam em risco a formação geral e cidadã de nossos jovens, a Diretoria da Sociedade Brasileira de Física vem se posicionar de forma contrária à aprovação do PL 13180/2014.
Sociedade Brasileira de Física


sábado, 22 de setembro de 2018

Ondas do mar são concentradas para gerar energia

Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Ondas do mar são concentradas para gerar energia
Esta é uma aplicação dos famosos mantos da invisibilidade às ondas do mar. [Imagem: Chunyang Li et al. - 10.1103/PhysRevLett.121.104501]
Concentração de ondas do mar
Esta estrutura de aparência um tanto simples é capaz de concentrar as ondas de água da mesma forma que uma lente concentra as ondas de luz.
Nos testes em laboratório, com apenas 10 cm de água no tanque, as ondas que atingem a estrutura até triplicam de altura quando alcançam sua zona central, enquanto, ao mesmo tempo, dificilmente são geradas ondas refletidas que poderiam anular as ondas entrantes.
Com as ondas concentradas em um ponto único, torna-se mais fácil usá-las para gerar eletricidade, o que promete viabilizar a utilização desse recurso de energia renovável em larga escala.
Invisibilidade para ondas de água
A energia das ondas pode ser concentrada simplesmente direcionando ondas para um canal que vai-se estreitando gradualmente entre duas paredes. Mas esse método também reflete grande parte da energia das ondas, produzindo ondas que se movem para trás, contra as ondas que chegam.
Por isso, Chunyang Li e seus colegas das universidades de Xiamen e Zhejiang, na China, foram buscar inspiração na engenharia óptica - ou óptica transformacional - para projetar uma estrutura que concentra as ondas com pouca reflexão.
Para isso, ele se juntou à equipe do professor Huanyang Chen, que há alguns anos vem construindo mantos de invisibilidade para lidar com ondas de luz - eles já criaram uma técnica para fazer com que um objeto se transforme em outro e ilusões de óptica para atravessar um espelho que lembram os feitos de Alice no País das Maravilhas.
Ou seja, a estrutura concentradora de ondas é mais uma aplicação prática dos metamateriais - a diferença é que, em vez de ondas de luz, a estrutura manipula as ondas de água.
Ondas do mar são concentradas para gerar energia
A concentração das ondas exige cálculos precisos da estrutura - cálculos baseados na matemática da óptica transformacional. [Imagem: Chunyang Li et al. - 10.1103/PhysRevLett.121.104501]
Concentração de ondas
O comprimento de onda das ondas de águas depende da profundidade. Li e seus colegas calcularam então que, se a profundidade diminuir de forma precisa entre a borda externa e a zona central, os reflexos de onda são praticamente eliminados para frequências específicas. Para ondas dessas frequências, um número inteiro de meios-comprimentos de onda se encaixa perfeitamente dentro dos canais ao longo da direção radial. Esse arranjo leva a um efeito de interferência de onda que suprime os reflexos.
A estrutura de teste tem 43 centímetros (cm) de raio, com uma profundidade da água decrescendo de 10 cm na borda externa até 3 cm na região central. No ponto central, as ondas têm uma altura 3 vezes maior do que quando entram.
A equipe já está trabalhando na construção de um protótipo maior, escalonado para permitir testes reais na captura de ondas do mar com o objetivo de gerar eletricidade. "Este trabalho é um grande passo para uma aplicação real perto da costa, e esperamos poder alcançar um muito maior no futuro próximo," disse o professor Chen.

Bibliografia:

Concentrators for Water Waves
Chunyang Li, Lin Xu, Lili Zhu, Siyuan Zou, Qing Huo Liu, Zhenyu Wang, Huanyang Chen
Physical Review Letters
Vol.: 121, 104501
DOI: 10.1103/PhysRevLett.121.104501
Fonte: Inovação Tecnológica