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domingo, 15 de outubro de 2017

HELLBLOG

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sábado, 14 de outubro de 2017

HELLBLOG: Governo estuda trair o povo e dar $1 bilhão a sind...

HELLBLOG: Governo estuda trair o povo e dar $1 bilhão a sind...:   https://ceticismopolitico.com Governo estuda trair o povo e dar $1 bilhão a sindicatos pelegos por  mrk Lemos no Blog do No...

INCRÍVEL! Bolsonaro aparece no telão da Times Square em Nova York

Pele eletrônica leva monitores de saúde ao próximo nível Redação do Site Inovação Tecnológica

Pele eletrônica leva monitores de saúde ao próximo nível

Pele eletrônica levam monitores de saúde ao próximo nível
A imagem inferior é uma ampliação do circuito eletrônico embutido no polímero, visto na parte de cima enviando sinais para um celular. [Imagem: DGIST]
Monitor de saúde
As peles eletrônicas estão melhorando rapidamente.
Este protótipo já é capaz de monitorar a frequência cardíaca, a respiração, o movimento muscular, a taxa de transpiração e outros indicadores e transmitir tudo para um aplicativo no celular por meio de uma conexão sem fios.
Com o sucesso comercial dos aparelhos que fazem esse tipo de monitoramento, mas são muito maiores, Kyung-In Jang e John Rogers, da Universidade de Illinois, nos Estados Unidos, acreditam ter descoberto o primeiro nicho para viabilizar o uso prático dos seus circuitos eletrônicos flexíveis, que a equipe vem desenvolvendo há vários anos.
Esta nova versão faz todo o trabalho usando 50 componentes eletrônicos conectados por uma rede de 250 fios helicoidais incorporados em uma camada protetora de silicone. O conjunto todo, que recebe ainda uma camada adesiva para aderir à pele como se fosse um curativo - ou uma tatuagem eletrônica -, mede 3,80 centímetros de diâmetro.
Medicina à distância
Umas das vantagens da pele eletrônica é que o dispositivo dispensa as fitas que prendem os aparelhos atuais em volta do corpo, geralmente fortemente fixadas para que o aparelho permaneça em contato contínuo com a pele, com potencial para prejudicar a circulação sanguínea, principalmente dos esportistas, que representam o principal mercado desses monitores de saúde.
O sistema também não usa baterias, sendo alimentado por energia transmitida à distância.
"Combinando megadados e tecnologias de inteligência artificial, os biossensores sem fios poderão ser usados para desenvolver um sistema médico completo, que permita o acesso portátil à coleta, armazenamento e análise de sinais e informações de saúde.
"Nós vamos realizar estudos adicionais para o desenvolvimento de peles eletrônicas que possam servir de suporte para sistemas de telemedicina interativa e sistemas de tratamento para pacientes em áreas não cobertas por serviços médicos, como nas zonas rurais e em aldeias remotas nas montanhas," disse o professor Jang.

Bibliografia:

Self-assembled three dimensional network designs for soft electronics
Kyung-In Jang et al., John A. Rogers
Nature Communications
Vol.: 8, Article number: 15894
DOI: 10.1038/ncomms15894

Microviga de silício funciona como termômetro ou como refrigerador Redação do Site Inovação Tecnológica

Microviga de silício funciona como termômetro ou como refrigerador

Microviga de silício funciona como termômetro ou como refrigerador
O termômetro quântico nunca precisa de calibração. [Imagem: Emily Edwards/JQI]
Viga fundamental
Em um casamento arranjado da óptica com a mecânica, físicos criaram vigas estruturais microscópicas que têm uma variedade de usos, bastando utilizá-las em conjunto com a luz.
Embora seu funcionamento se baseie em alguns dos princípios mais profundos da física quântica, essas estruturas perfuradas funcionam em ambientes comuns, a temperatura ambiente.
Esses sistemas optomecânicos podem funcionar como termômetros inerentemente precisos e que nunca precisam de calibração, ou, inversamente, como um tipo de camuflagem óptica que desvia o calor, resfriando um objeto - eles nunca precisam ser ajustados porque dependem de constantes fundamentais da natureza.
As aplicações potenciais incluem sensores de temperatura para processadores e aparelhos científicos, minúsculos refrigeradores para componentes de microscópios, telescópios e sensores de imagem de última geração e metamateriais otimizados, capazes de manipular a luz e o som de maneiras inéditas.
Termômetro óptico
Feitas de nitreto de silício, um material amplamente utilizado nas indústrias eletrônica e fotônica, as vigas têm cerca de 20 micrômetros de comprimento. Elas são transparentes e têm uma fileira de furos ao longo do seu comprimento para melhorar suas propriedades ópticas e mecânicas.
"Você pode disparar a luz ao longo desta viga porque é um material transparente. Você também pode enviar ondas de som pela estrutura," explicou o pesquisador Tom Purdy, do Instituto Nacional de Padronização e Tecnologia dos EUA.
Os pesquisadores acreditam que as vigas permitirão criar termômetros melhores do que os atuais - hoje os termômetros são onipresentes, dos celulares aos motores de automóveis.
"Essencialmente estamos carregando um monte de termômetros conosco o tempo todo," disse o pesquisador Jake Taylor. "Alguns fornecem leituras de temperatura ambiente, outros permitem que você saiba se seu processador está muito quente ou se sua bateria está muito fria. Os termômetros também desempenham um papel crucial nos sistemas de transporte - aviões, carros - e mostram se o óleo do seu motor está superaquecendo".
Termômetro quântico
Um problema em todas essas tecnologias é que esses termômetros precisam ser calibrados ou ajustados para algum padrão, o que também significa que eles podem descalibrar com o uso.
O novo dispositivo de nitreto de silício evita isso baseando-se na física fundamental, detectando as menores vibrações possíveis conforme as moléculas de gás, líquido ou sólido interagem que os fótons de luz que percorrem a viga - a intensidade da vibração da estrutura é proporcional à temperatura ao seu redor. Em outras palavras, este é um termômetro quântico.
Embora esses termômetros ou refrigeradores ainda estejam em uma fase de prova de conceito, os pesquisadores acreditam que não demorará para que eles ganhem as linhas de produção e as aplicações práticas.

Bibliografia:

Quantum correlations from a room-temperature optomechanical cavity
T. P. Purdy, K. E. Grutter, K. Srinivasan, J. M. Taylor
Science
Vol.: 356, Issue 6344, pp. 1265-1268
DOI: 10.1126/science.aag1407

Cooling a Harmonic Oscillator by Optomechanical Modification of Its Bath
Xunnong Xu, Thomas Purdy, Jacob M. Taylor
Physical Review Letters
Vol.: 118, 223602
DOI: 10.1103/PhysRevLett.118.223602

Navios terão aço do casco substituído por fibras Redação do Site Inovação Tecnológica -

Navios terão aço do casco substituído por fibras

Navios terão aço do casco substituído por fibras
O uso de materiais compósitos é essencial para viabilizar novas tecnologias na indústria naval, como os navios-vela e os navios anti-ondas.[Imagem: LADE AS]
Navios sem aço
O projeto europeu FibreShip está com tudo pronto para começar a projetar e construir o primeiro navio de grande porte com um casco feito inteiramente de materiais compósitos, dispensando o tradicional aço.
O objetivo é tornar mais leves os navios comerciais de grande porte - navios com mais de 50 metros de comprimento.
O casco deverá ser feito inteiramente de polímeros reforçados com fibras - os chamados materiais compósitos, como os já utilizados em carros de competição, artigos esportivos e também nos barcos menores.
O projeto, financiado pelo Programa Horizontes 2020, da União Europeia, envolve 18 entidades de 11 países, incluindo universidades, institutos de pesquisa e empresas privadas.
Navios de fibra
Embora a maior parte dos barcos e navios de pequeno porte - como iates de lazer - já sejam construídos de fibra, o objetivo do projeto é permitir a fabricação de navios maiores e, de forma mais geral, viabilizar a adoção em larga escala dos materiais compósitos na indústria de construção naval.
Entre os potenciais benefícios do uso de materiais compósitos nos navios, a equipe espera obter uma redução de até 30% no peso dos navios, redução do consumo de combustível entre 10% e 15%, aumento do índice de reciclagem dos atuais 34% das estruturas de aço para 75%, uma redução substancial da emissão de gases de efeito estufa, menor poluição sonora e um aumento da capacidade de carga em cerca de 12%.

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

Polímero anda impulsionado por luz Redação do Site Inovação Tecnológica

Polímero anda impulsionado por luz

Fotomovimento
Químicos da Universidade de Tecnologia de Eindhoven, na Holanda, desenvolveram um material polimérico que ondula sob ação da luz, impulsionando-se para a frente.
Para compor uma estrutura capaz de se mover sozinha, como se fosse um pequeno motor, basta prender uma tira do material de polímero em uma armação apropriada. Quando iluminado, ele anda sozinho.
Anne Gelebart e seus colegas afirmam que este pequeno dispositivo, do tamanho de um clipe de papel, é a primeira máquina do mundo a converter a luz diretamente em uma caminhada utilizando unicamente uma fonte de luz fixa.
A velocidade máxima do material é equivalente à de uma lagarta, cerca de meio centímetro por segundo.
A equipe acredita que ele poderá ser usado para transportar pequenos itens em locais difíceis de alcançar ou para manter limpa a superfície dos painéis solares - eles colocaram grãos de areia na tira e a sujeira foi removida pelo movimento ondulatório.
Motor ondulante
O movimento do novo material é devido ao fato de um lado se contrair em reação à luz, enquanto o outro se expande, fazendo com que ele se arqueie quando iluminado. Essa deformação desaparece instantaneamente assim que a luz é desligada.
Embora o material pareça transparente para o olho humano, ele absorve completamente a luz violeta, criando assim uma protuberância e, por decorrência, uma sombra.
A parte da tira que está na luz, começa a se abaixar, criando uma depressão. Como consequência, a próxima parte da tira fica na luz e começa a se deformar. Desta maneira, a depressão move-se para trás, criando um movimento ondulante contínuo, fazendo o polímero comportar-se como um músculo artificial.
Quando a tira é presa dentro de um quadro menor do que seu comprimento, cria-se uma estrutura capaz de se mover, afastando-se da luz. Quando ele é colocado de cabeça para baixo, a onda viaja na direção oposta, fazendo com que o dispositivo caminhe em direção à luz.
O mecanismo é forte, com a tira sendo capaz de transportar um objeto muito maior e mais pesado do que o próprio dispositivo, inclusive subindo uma ladeira.

Bibliografia:

Making waves in a photoactive polymer film
Anne Helene Gelebart, Dirk Jan Mulder, Michael Varga, Andrew Konya, Ghislaine Vantomme, E. W. Meijer, Robin L. B. Selinger, Dirk J. Broer
Nature
Vol.: 546, 632-636
DOI: 10.1038/nature22987

Simulador quântico com 51 qubits bate todos os recordes Redação do Site Inovação Tecnológica -

Simulador quântico com 51 qubits bate todos os recordes

Simulador quântico com 51 qubits bate todos os recordes
O simulador quântico é capaz de executar mais cálculos do que qualquer supercomputador - mas só consegue resolver um único problema. [Imagem: sakkmesterke/MIT]
Simulação quântica
Uma equipe da Universidade de Harvard, nos EUA, criou um simulador com 51 bits quânticos - o maior dispositivo desse tipo até agora.
Os simuladores quânticos são usados para modelar o comportamento das moléculas e outras partículas quânticas, que têm elementos de aleatoriedade e complexidade muito grandes, o que torna muito difícil saber como elas se comportam e como reagem a alterações no ambiente - é virtualmente impossível fazer uma simulação quântica usando um computador clássico.
E simular o comportamento de uma molécula pode ajudar, por exemplo, a estudar como um fármaco irá atuar dentro do corpo humano ou como uma substância irá se comportar em uma reação química.
E estes são apenas dois exemplos das inúmeras aplicações desses dispositivos ainda em estágio inicial de desenvolvimento.
Diferença entre simuladores e computadores quânticos
Simuladores quânticos são diferentes de computadores quânticos.
Por exemplo, o simulador de 51 qubits foi construído especificamente para resolver uma equação que modela as interações entre certos átomos, o que significa dizer que, se for necessário resolver uma equação diferente, será necessário reconstruir o sistema a partir do zero.
Os computadores quânticos, por outro lado, são teoricamente capazes de lidar com qualquer equação - eles são "computadores universais".
O simulador tem uma alta taxa de erro, mas como ele simula apenas um modelo matemático, seus resultados ainda são úteis. Os computadores quânticos devem atingir taxas de erro muito menores, o que significa que produzirão resultados melhores e mais fidedignos.
Aplicações restritas
Os sistemas quânticos mais avançados atualmente - como o computador de 49 qubits que o Google está desenvolvendo - usam qubits supercondutores para armazenar informações, basicamente elétrons em temperaturas extremamente baixas.
Neste novo simulador, os qubits são feitos a partir de um único átomo de rubídio, aprisionado com lasers e programados através de flutuações no raio laser.
Embora isso seja bem mais simples do que os computadores quânticos, os simuladores dependem de aparatos complexos e difíceis de ajustar, o que significa que eles são grandes e caros, tornando difícil dar-lhes aplicações fora dos laboratórios especializados - ao menos por enquanto.

Bibliografia:

Probing many-body dynamics on a 51-atom quantum simulator
Hannes Bernien, Sylvain Schwartz, Alexander Keesling, Harry Levine, Ahmed Omran, Hannes Pichler, Soonwon Choi, Alexander S. Zibrov, Manuel Endres, Markus Greiner, Vladan Vuletic, Mikhail D. Lukin
arXiv
https://arxiv.org/abs/1707.04344

Microrrobôs curam infecção no estômago de cobaias Redação do Site Inovação Tecnológica

Robótica

Microrrobôs curam infecção no estômago de cobaias

Minúsculos robôs curam infecção no estômago de cobaias
Os microrrobôs são pequenas esferas de múltiplas camadas, cada camada com sua própria função. [Imagem: Berta Esteban-Fernández de Ávila et al. - 10.1038/s41467-017-00309-w]
Robôs que curam doenças
O sonho de ter pequenas sondas robóticas levando medicamentos a pontos específicos do corpo está mais perto da realidade.
A grande vantagem dessas entregas localizadas é evitar que o remédio se espalhe para partes do corpo onde ele não é necessário, gerando efeitos colaterais, como ocorre nas quimioterapias.
Pela primeira vez, minúsculos veículos autônomos, da largura de um fio de cabelo humano, foram usados para curar infecções bacterianas no estômago de animais de laboratório. Embora tratar o estômago seja mais simples do que levar o medicamento a um tumor em um tecido sólido, por exemplo, é um primeiro passo importante.
Os microrrobôs pouco mais são do que micromotores, que usam o próprio sugo gástrico como combustível a fim de transportar os antibióticos.
"O próprio movimento em si melhora a retenção dos antibióticos no revestimento do estômago, onde as bactérias estão concentradas," disse o professor Joseph Wang, da Universidade da Califórnia em San Diego, que liderou a pesquisa juntamente com seu colega Liangfang Zhang - a dupla vem desenvolvendo micromotores e microrrobôs desde 2010.
Microrrobôs
Os minúsculos veículos consistem em um núcleo esférico de magnésio revestido com várias camadas diferentes que oferecem proteção, carregam o medicamento e dão a capacidade de grudar nas paredes do estômago.
Depois de serem engolidos, os núcleos de magnésio reagem com o ácido gástrico para produzir um fluxo de bolhas de hidrogênio que impulsionam os pequenos robôs.
Os microveículos foram usados para administrar uma dose de antibióticos diariamente durante cinco dias em camundongos com infecções bacterianas do estômago. Esta forma de tratamento mostrou-se mais eficaz do que as doses regulares de remédio dadas ao grupo de controle.
Minúsculos robôs curam infecção no estômago de cobaias
A mesma equipe também já construiu micromotores tubulares, para capturar CO2 da água. [Imagem: Laboratory for Nanobioelectronics/UCSD]
Viagem fantástica
O processo de liberação de hidrogênio que impulsiona os microveículos reduz rapidamente a acidez no estômago e isso serve como gatilho para liberar o medicamento. Como a camada antibiótica do micromotor é sensível à acidez circundante, assim que esta se reduz, os antibióticos são liberados.
Sem esta redução na acidez, os antibióticos e os outros fármacos à base de proteínas poderiam ser destruídos antes de produzir efeito.
É por isso que os remédios normalmente utilizados para tratar infecções bacterianas, como as úlceras, normalmente devem ser tomados juntamente com inibidores da bomba de prótons, responsáveis por suprimir a produção de ácido gástrico. O uso prolongado de inibidores da bomba de prótons, contudo, pode levar a alguns efeitos secundários desagradáveis, incluindo dores de cabeça, diarreia, fadiga e até ansiedade ou depressão.
Por isso, poder engolir pequenos veículos que dispensem esse tratamento adicional é algo a ser comemorado.
O próximo passo será testar a abordagem em um estudo mais amplo em animais, antes de passar para os testes em humanos. "Ainda há um longo caminho a percorrer, mas estamos numa viagem fantástica," brincou Wang, referindo-se ao filme de ficção científica que imortalizou o conceito de pequenos robôs que entram no corpo humano.

Bibliografia:

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

Laboratório de papel faz exame médico na hora Redação do Site Inovação Tecnológica

Laboratório de papel faz exame médico na hora

Laboratório de papel faz exame médico na hora
Nesta imagem o laboratório de papel (SPED) aparece conectado ao potenciostato portátil.[Imagem: Aniket Pal/Purdue University]
Exame sem laboratório
Um novo dispositivo de diagnóstico médico feito de papel detecta biomarcadores no sangue ou outros fluidos corporais e identifica doenças realizando análises eletroquímicas no próprio papel.
O aparelho é alimentado apenas pelo toque do usuário - ele não precisa de baterias - e apresenta os resultados dos exames codificados por cores, facilitando a compreensão por não especialistas.
"Você pode considerar isso um laboratório portátil que é feito inteiramente de papel, é barato e pode ser descartado através da incineração," disse o professor Ramses Martinez, da Universidade de Purdue, nos EUA. "Esperamos que esses dispositivos atendam pessoas não treinadas localizadas em aldeias remotas ou bases militares para testar uma variedade de doenças sem requerer nenhuma fonte de eletricidade, água limpa ou equipamento adicional".
A equipe batizou o laboratório de papel de SPED, sigla em inglês para dispositivo eletroquímico baseado em papel.
Laboratório de papel
O exame começa colocando-se uma gotícula de sangue em uma saliência circular no laboratório de papel, que mede cerca de 2,5 centímetros quadrados. Os SPEDs também contêm zonas de teste de auto-pipetagem, que podem ser mergulhadas em uma amostra líquida.
A camada superior do dispositivo é fabricada usando papel de celulose não tratada, no qual são traçados "domínios" hidrofóbicos, que definem canais que dirigem as amostras de sangue para realização do exame. Esses canais microfluídicos permitem ensaios precisos que mudam de cor para indicar resultados específicos.
A camada inferior do SPED é um gerador triboelétrico, ou nanogerador, que gera a eletricidade necessária para realizar o exame, bastando para isso esfregá-lo ou pressioná-lo.
A equipe também criou um programa de visão de máquina para identificar e quantificar automaticamente cada um desses testes colorimétricos a partir de uma imagem digital capturada com um celular, para fornecer resultados de diagnóstico rápidos ao usuário e facilitar a consulta com especialistas disponíveis em esquemas de telemedicina.
Outro acessório útil é um aparelho portátil de baixo custo chamado potenciostato, para ser conectado ao SPED para automatizar os exames, de forma que eles possam ser realizados por usuários não treinados. A bateria que alimenta o potenciostato pode ser recarregada usando o nanogerador incorporado nos SPEDs.

Bibliografia:

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

Biocélula usa suor da pele para gerar energia Redação do Site Inovação Tecnológica -

Biocélula usa suor da pele para gerar energia

Biocélula usa suor da pele para gerar energia
Esta pequena seção de biocélula consegue gerar energia suficiente para alimentar pequenos dispositivos portáteis. [Imagem: UCSD]
Energia do suor
Este pequeno adesivo, projetado para ser colado sobre a pele, é uma célula a combustível capaz de gerar energia usando como combustível o suor humano.
A biocélula gera 10 vezes mais energia por área superficial do que qualquer dispositivo desse tipo já demonstrado.
Isso já é energia suficiente para alimentar uma série de equipamentos eletrônicos de vestir, como monitores de saúde, rádios bluetooth ou pequenas lanternas de LED, para sinalização de ciclistas e corredores à noite, por exemplo.
As células de biocombustível são equipadas com uma enzima que oxida o ácido lático presente no suor humano para gerar eletricidade. O anodo e catodo são feitos de nanotubos de carbono dispostos em uma matriz 3D.
Para que a estrutura se torne compatível com a elasticidade da pele humana, esses eletrodos são dispostos em uma matriz de polímero seguindo uma estrutura "ilha e ponte", em que seções mais densas do material são conectadas a outras por seções mais finas em formato de mola. Metade dos pontos mais densos formam o anodo e a outra metade forma o catodo.
Biocélula usa suor da pele para gerar energia
Estrutura da célula alimentada por biocombustível humano. [Imagem: UCSD]
Célula a biocombustível
Para aumentar a densidade de energia da biocélula, Amay Bandodkar e seus colegas da Universidade da Califórnia em San Diego tiveram que encontrar a combinação exata de materiais nos pontos e nas pontes.
Além disso, recobrir a estrutura com uma camada de nanotubos de carbono permitiu carregar cada ponto anódico com mais enzima que reage com o ácido lático e mais óxido de prata nos pontos catódicos e ainda otimizou a taxa de transferência de elétrons.
Como a energia gerada flutua com a quantidade de suor produzida pelo usuário, a biocélula foi conectada a um conversor DC/DC, que equaliza a saída, disponibilizando energia com potência e tensão constantes.
O resultado foi ótimo, mas ainda há desafios a vencer para se chegar a dispositivo prático. Por exemplo, o óxido de prata usado no catodo é sensível à luz, degradando-se com o tempo. Além disso, o ácido lático no suor se dilui ao longo do tempo, o que significa que a biocélula gera uma quantidade decrescente de energia.

Bibliografia:

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

Encefalofone permite criar música pelo pensamento Redação do Site Inovação Tecnológica

Encefalofone permite criar música pelo pensamento

Encefalofone permite criar música pelo pensamento
Esquema geral de funcionamento do encefalofone. [Imagem: Thomas A. Deuel et al. - 10.3389/fnhum.2017.00213]
Encefalofone
Neurologistas criaram um instrumento musical para ser tocado exclusivamente pelo pensamento, sem utilização das mãos.
Eles esperam que este novo neuroinstrumento ajude a reabilitar pacientes com deficiência motora, como acidentes vasculares cerebrais, lesão medular, amputação ou esclerose lateral amiotrófica.
O Encefalofone coleta os sinais cerebrais através de um capacete com eletrodos e transforma sinais específicos em notas musicais. O aparelho é acoplado a um sintetizador, permitindo ao usuário criar música usando uma grande variedade de sons instrumentais.
"O Encefalofone é um instrumento musical que você controla com seus pensamentos, sem movimento," reforça seu inventor, Thomas Deuel, neurologista do Centro Médico Sueco, que trabalhou em conjunto com colegas da Universidade de Washington, nos EUA.
Música pelo pensamento
O Encefalofone pode ser controlado através de dois tipos independentes de sinais cerebrais: aqueles associados ao córtex visual (isto é, fechando e abrindo os olhos) ou aqueles associados com o pensamento sobre o movimento.
O controle com o pensar em um movimento - tentar levantar o braço, por exemplo, ainda que o membro não se mova mais devido ao problema neurológico - pode ser mais útil para pacientes com deficiência. Contudo, nos experimentos iniciais, com um grupo de 15 pacientes, o controle pelo fechamento dos olhos mostrou-se mais preciso.
O conceito é baseado nas interfaces cérebro-computador que usam a tradicional eletroencefalografia, que mede sinais elétricos no cérebro. Os cientistas começaram a converter esses sinais em sons na década de 1930 e, mais tarde, em música na década de 1960. Mas, mesmo com todo o progresso tecnológico, esses métodos ainda são difíceis de aprender e controlar.
Deuel e seus colegas já estão trabalhando com um grupo maior de pacientes para ver o quanto os usuários podem melhorar com mais treinamento. Um ensaio clínico do Encefalofone está previsto para começar no final deste ano, para ver se o aparelho pode ser útil ou agradável para pacientes com deficiência.
"Há um grande potencial para o Encefalofone melhorar a reabilitação de pacientes com AVC e pessoas com deficiência motora," concluiu Deuel.

Bibliografia:

The Encephalophone: A Novel Musical Biofeedback Device using Conscious Control of Electroencephalogram (EEG)
Thomas A. Deuel, Juan Pampin, Jacob Sundstrom, Felix Darvas4
Frontiers in Human Neuroscience
DOI: 10.3389/fnhum.2017.00213

Faça você mesmo: Levitador acústico

Faça você mesmo: Levitador acústico

Faça você mesmo um levitador acústico
Com algum conhecimento e inglês e eletrônica, você pode construir seu próprio equipamento de levitação. [Imagem: Asier Marzo et al. - 10.1063/1.4989995]
Construa seu aparelho de levitação
Se você está procurando um tema para fazer um vídeo para o Youtube, uma experiência para uma feira de ciências ou mesmo se quer apenas se divertir, acaba de encontrar o projeto que procurava - pelo menos se você conseguir ler em inglês um artigo científico com uma pitada de jargão técnico.
Pesquisadores da Universidade de Bristol, no Reino Unido, disponibilizaram o projeto para a construção de um equipamento de levitação - um equipamento que consegue manter no ar objetos pequenos, que podem ir de pedras a seres vivos, como insetos.
Trata-se de um levitador acústico fabricado com partes que se pode comprar facilmente, além de algumas peças fabricadas em uma impressora 3D que podem ser facilmente substituídas por madeira.
E o projeto não é só para brincadeiras. Nos laboratórios, esta técnica de levitação pode ser usada em uma variedade de aplicações, incluindo exames de sangue.
Levitação acústica
Qualquer um que sentiu o peito vibrando com a energia das ondas sonoras em um show musical já está familiarizado com o princípio por trás da levitação acústica. A levitação sônica usa ondas acústicas fortes e dirigidas para empurrar partículas e prendê-las em pontos precisos no ar. Usando ultra-som - um som agudo acima da capacidade da audição humana - é possível usar vibrações fortes sem causar danos aos seus ouvidos.
A levitação acústica não é tão forte quanto a levitação magnética, mas tem a vantagem de atuar sobre uma ampla gama de materiais, de líquidos até animais vivos.
Usando pequenos alto-falantes, um motor, um Arduino e uma peça impressa em 3D, Asier Marzo e seus colegas desenvolveram um conjunto de instruções (ver no artigo o link para Supplementary Material) para aqueles que desejam montar seu próprio levitador em casa ou na escola.
Construa você mesmo um levitador acústico
Foto do protótipo e mapa das ondas ultrassônicas que geram o efeito de levitação. [Imagem: Asier Marzo et al. - 10.1063/1.4989995]
Construa um levitador
A equipe garante que o levitador é seguro de usar, robusto contra mudanças de temperatura ou umidade, e pode operar por longos períodos de tempo, permitindo experiências que não eram possíveis antes.
"Levitar amostras no ar pode melhorar o diagnóstico de amostras de sangue e a detecção da estrutura das moléculas. Geralmente uma amostra em uma lâmina de microscópio é iluminada com raios X, lasers ou outro tipo de radiação para que a radiação refletida possa ser analisada. Entretanto, não importa quão transparente seja a lâmina do microscópio, ela sempre interferirá com o teste. Pelo contrário, se a amostra for levitada, todas as reflexões serão da amostra.
"A levitação acústica tem sido explorada em centenas de estudos para aplicações em produtos farmacêuticos, biologia ou biomateriais. Ela tem potencial para servir de suporte para processos inovadores e revolucionários. No entanto, historicamente os levitadores estiveram restritos a um pequeno número de laboratórios de pesquisa porque eles precisavam ser feitos sob medida, cuidadosamente ajustados e exigiam alta voltagem. Agora, não só os cientistas, mas também os alunos podem construir seu próprio levitador em casa ou na escola para fazer experiências e testar novas aplicações da levitação acústica," disse Marzo.
Veja o link para o projeto abaixo, na seção Bibliografia. A equipe também já havia disponibilizado o projeto para construção de um raio trator sônico no estilo faça você mesmo.

Bibliografia:

TinyLev: A multi-emitter single-axis acoustic levitator
Asier Marzo, Adrian Barnes, Bruce W. Drinkwater
Review of Scientific Instruments
Vol.: 88, 085105
DOI: 10.1063/1.4989995
http://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.4989995

quinta-feira, 12 de outubro de 2017

Transístor 2-D é simultaneamente metal e semicondutor Redação do Site Inovação Tecnológica -

Transístor 2-D é simultaneamente metal e semicondutor

Transístor 2-D é simultaneamente metal e semicondutor
Cristais de MoTe2 metálicos (esquerda), caracteristicamente retangulares, e semicondutores (direita), caracteristicamente hexagonais.[Imagem: Ji Ho Sung et al. - 10.1038/NNANO.2017.161]
Transistores monocamadas
Os transistores eram planos, depois migraram para 3D, e então os transistores 3D foram miniaturizados até a nanoescala.
A onda atual é de simplificação, voltando aos transistores não apenas planos, mas 2D mesmo, formados por camadas monoatômicas, seja de grafeno, de molibdenita ou de qualquer outro material bi ou mesmo uni-dimensional.
E o primeiro FET-2D - transístor de efeito de campo bidimensional - acaba de ser fabricado por uma equipe do Instituto de Ciências Básicas da Coreia do Sul.
Ser 2D significa que o transístor inteiro é feito de um único material, neste caso de telureto de molibdênio (MoTe2).
"FETs feitos de semicondutores 2D são isentos dos efeitos de curto-circuito porque todos os elétrons ficam confinados em canais naturalmente atômicos, livres de ligações indesejadas na superfície," disse Ji Ho Sung, responsável pela construção do transístor.
Material polimórfico
A principal questão para que os transistores de materiais monoatômicos, como o grafeno e a molibdenita, cheguem ao uso prático é a existência de uma grande resistência elétrica no contato entre o semicondutor 2D e os eletrodos que transportam os sinais elétricos.
Para lidar com a questão, a equipe desenvolveu uma nova técnica para produzir transistores 2D com semicondutores e metais feitos do mesmo composto químico. Assim como os nanotubos de carbono, o MoTe2 é um material polimórfico, o que significa que ele pode vir em sabores metálico e semicondutor.
Isso permitiu reduzir a resistência de contato na interface entre o semicondutor e o metal por um fator de 7, passando de 150meV para 22meV.
A equipe acredita que ainda dá para melhorar, sobretudo porque o limite quântico teórico é muito baixo. Se solucionarem o problema para o seu material, há uma grande possibilidade que a mesma solução se aplique para o grafeno e outros materiais dicalcogenetos, que geram transistores muito rápidos, mas possuem o mesmo problema de interconexão com os circuitos metálicos.

Bibliografia:

Coplanar semiconductor-metal circuitry defined on few-layer MoTe2 via polymorphic heteroepitaxy
Ji Ho Sung, Hoseok Heo, Saerom Si, Yong Hyeon Kim, Hyeong Rae Noh, Kyung Song, Juho Kim, Chang-Soo Lee, Seung-Young Seo, Dong-Hwi Kim, Hyoung Kug Kim, Han Woong Yeom, Tae-Hwan Kim, Si-Young Choi, Jun Sung Kim, Moon-Ho Jo
Nature Nanotechnology
DOI: 10.1038/NNANO.2017.161

Mexa-se e gere eletricidade para seus aparelhos Redação do Site Inovação Tecnológica -

Mexa-se e gere eletricidade para seus aparelhos

Mexa-se e gere eletricidade para seus aparelhos
Dispositivo de demonstração: a ideia é incorporar a técnica em um sapato. [Imagem: KIT/Andreas Keller]
Colheita de energia
Este dispositivo nasceu como uma prótese, mas está rapidamente sendo reajustado para se tornar parte de um exoesqueleto, projetado para gerar eletricidade conforme a pessoa anda.
O objetivo é eliminar a necessidade de baterias para alimentar celulares, tocadores de MP3 e outros equipamentos portáteis, incluindo equipamento médicos, como bombas de insulina e marcapassos.
"Se você pretende coletar a energia produzida pelos movimentos do corpo, o desafio está na exigência de que essa geração de energia não deve exigir nenhuma entrada adicional de força pelo usuário," disse Christian Pylatiuk, do Instituto Karlsruhe de Tecnologia, na Alemanha.
Geradores pessoais
A equipe desenvolveu dois sistemas que atendem a essa exigência, um para ser usado no pé e outro no pulso, como um relógio.
No modelo para o pé, duas pequenas almofadas cheias de óleo são instaladas sob o calcanhar e sob a planta do pé. O impacto no chão e o deslocamento fazem com que o óleo seja bombeado de um lado para o outro através de uma mangueira. Esse movimento pela mangueira movimenta um pistão que, por sua vez, aciona o gerador elétrico.
"O mecanismo também poderá ser instalado em um sapato esportivo para operar um treinador de velocidade ou um sistema de diagnóstico de desempenho," disse Pylatiuk.
No modelo para o pulso, o movimento aleatório do braço é convertido em movimento contínuo da mesma forma que a corda de um relógio automático, com a energia sendo armazenada em uma mola que, por sua vez, aciona o gerador.
A eletricidade gerada pelos sistemas ainda é baixa, uma média de 2,2 miliwatts, o que seria insuficiente para recarregar um celular, por exemplo.

"Nós estamos atualmente trabalhando em uma versão de maior potência para o consumidor," disse Pylatiuk, acrescentando que essa versão mais potente deverá estar pronta até o final do ano.

Célula solar orgânica gera corrente alternada diretamente Redação do Site Inovação Tecnológica -

Célula solar orgânica gera corrente alternada diretamente

Célula solar orgânica gera corrente alternada diretamente
O segredo da célula solar de corrente alternada está na ordenação dos spins dos elétrons. [Imagem: Luis Hueso]
Eletrodos magnéticos
Uma equipe da Alemanha, China e Espanha desenvolveu uma célula solar que usa materiais magnéticos como eletrodos para produzir a corrente elétrica de saída.
É uma técnica inédita que ajudou a elevar a eficiência da célula solar orgânica em 14% e ainda trouxe uma melhoria inesperada: a geração direta de corrente alternada.
"O dispositivo é simplesmente uma célula fotovoltaica fabricada de um material orgânico - fulereno C60 - equipada com eletrodos magnéticos de cobalto e níquel," detalhou o professor Luis Hueso, da Fundação Basca de Ciências.
Os eletrodos magnéticos produzem corrente com uma propriedade adicional conhecida como "corrente de spin", na qual os elétrons têm todos o mesmo momento angular.
fulereno C60, também conhecido como buckyball, é uma molécula oca em forma de bola com 60 átomos de carbono.
A combinação de ambos não é coincidência, uma vez que o fulereno é um material fotovoltaico que permite controlar a direção do spin, o que por sua vez aumenta a eficiência da célula solar porque a torna capaz de gerar uma corrente maior. Como Hueso explica, "os spins das células solares comuns são 'desordenados', mas graças ao magnetismo conseguimos ordená-los para que uma maior corrente possa ser coletada".
Célula solar orgânica gera corrente alternada diretamente
Estrutura da célula solar orgânica que gera corrente alternada. [Imagem: Xiangnan Sun et al. - 10.1126/science.aan5348]
Célula solar de corrente alternada
A outra vantagem verificada na nova célula solar foi mais inesperada: ela é capaz de gerar corrente alternada diretamente. Hoje, os painéis solares geram corrente contínua, que deve ser transformada em corrente alternada para sua inserção na rede elétrica. Além de equipamentos adicionais, o processo consome uma parte da energia gerada.
"A reversão da corrente ocorre na própria célula solar quando os elétrons criados pela luz interagem com os contatos magnéticos, cujos spins foram ordenados," explicou Hueso.
Ainda há trabalho a fazer, sobretudo porque outros materiais orgânicos já demonstraram uma eficiência maior do que os fulerenos para fazer a ordenação de spins. É nisso que a equipe pretende trabalhar a seguir, de forma a conseguir células solares de corrente alternada com a maior eficiência possível.

Bibliografia:

A molecular spin-photovoltaic device
Xiangnan Sun, Saül Vélez, Ainhoa Atxabal, Amilcar Bedoya-Pinto, Subir Parui, Xiangwei Zhu, Roger Llopis, Fèlix Casanova, Luis E. Hueso
Science
Vol.: 357 (6352), 677-680
DOI: 10.1126/science.aan5348

Processador ganha radiador e comunicação óptica integrados Redação do Site Inovação Tecnológica

Processador ganha radiador e comunicação óptica integrados

Processador ganha radiador e comunicação óptica integrados
O radiador integrado deverá aumentar significativamente a velocidade dos processadores. [Imagem: Fraunhofer IZM]
Chip com radiador
Financiados pela IBM, engenheiros do Instituto Fraunhofer, na Alemanha, finalmente conseguiram ir buscar o calor dos chips de computador onde ele é gerado, lá no fundo dos processadores.
Há muito tempo se tenta construir microcanais que possam refrigerar os chips de modo mais eficaz, mas ninguém havia conseguido fazer isto sem atrapalhar a construção do próprio chip.
Hermann Oppermann e Jessika Kleff deixaram de lado o miolo do chip e construíram um sistema de microcanais que permite resfriar o processador por cima e por baixo.
As estruturas hermeticamente seladas foram instaladas em uma camada do chip conhecida como interposer, uma espécie de espaçador que fica entre os núcleos processadores propriamente ditos e a placa de circuito impresso, sendo responsável por distribuir a fiação que permite que o processador se comunique com o restante da placa-mãe.
O líquido refrigerante é então bombeado através dos microcanais dos trocadores de calor superior e inferior, retirando o calor do processador.
A expectativa é que o aumento na eficiência da refrigeração leve a um significativo aumento no desempenho dos processadores.
"Quanto mais perto você chegar da fonte de calor, melhor você consegue limitar a temperatura ou aumentar a saída. Na computação de alto desempenho, em particular, as taxas de transferência de dados estão aumentando continuamente. Portanto, é importante ter um resfriamento efetivo para garantir uma maior taxa de clock. Os sistemas de refrigeração utilizados anteriormente não eram tão efetivos neste contexto. Agora, com este novo sistema de refrigeração, o desempenho pode ser significativamente aumentado," disse Oppermann.
Dados transmitidos por fibra óptica
Ao mexer no interposer, a melhoria na refrigeração não foi o único benefício alcançado.
A equipe conseguiu inserir nessa camada, que mede poucos micrômetros de espessura, uma série de componentes eletrônicos e fotônicos.
Os componentes eletrônicos foram usados para construir reguladores de tensão, que controlam a energia fornecida ao processador, enquanto a parte optoeletrônica converte sinais elétricos do processador em sinais de luz.
Como resultado, quantidades de dados muito maiores podem ser transmitidas para dentro e para fora do processador com alta qualidade de sinal - as linhas de cobre atuais geram perdas de dados que aumentam com o aumento da taxa de transferência.

"Combinando interposer, refrigeração, reguladores de tensão e tecnologia de interconexão óptica, alcançamos um novo nível de integração que permite [fabricar] circuitos menores com mais potência. Este é um passo importante na computação de alto desempenho, já que conseguimos velocidades de clock mais altas no mesmo espaço," completou Oppermann.

Eletrônica Alvorada

Eletrônica Alvorada