DISCO VOADOR

NASA vai testar "disco voador" supersônico

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/05/2014

Os havaianos serão os primeiros terráqueos a ver um disco voador descendo de pára-quedas. [Imagem: NASA/JPL]

Pouso controlado

Em junho, frequentadores das praias do Havaí poderão ver um disco voador descendo suavemente sobre a ilha de Kauai.

Mas não haverá nenhum ET a bordo, e nem mesmo o disco voador será extraterrestre - eventualmente será o mesmo disco voador terrestre a assustar outros planetas.

Trata-se do LDSD - Low Density Supersonic Decelerator, ou desacelerador supersônico em baixas densidades, em tradução livre.

Será o primeiro teste da nova tecnologia que a NASA pretende usar para descer cargas grandes sobre a superfície de Marte.

O robô Curiosity, pesando menos de uma tonelada, exigiu o desenvolvimento de um sistema batizado de guindaste celeste, que submeteu os engenheiros da missão ao que eles próprios chamaram de "sete minutos de terror".

Ocorre que, para missões tripuladas a Marte, calcula-se que as cargas que deverão chegar à superfície do planeta pesem entre 40 e 100 toneladas.

Para depositar essas cargas com suavidade no solo marciano, a NASA pretende resolver o problema usando seu "disco voador", um desacelerador inflável - o LDSD - e um pára-quedas gigantesco, com o dobro do tamanho daquele usado pelo Curiosity.

O desacelerador em formato de prato já foi testado em solo, empurrado por foguetes ao longo de trilhos. [Imagem: NASA/JPL]

Freio aerodinâmico

O desacelerador envolverá o exterior da cápsula durante a entrada na atmosfera, inflando-se quando a nave atingir uma velocidade de Mach 3,5, para aumentar a área superficial e usar a atmosfera de Marte como freio.

A maior resistência do ar deverá trazer a cápsula até Mach 2, quando o pára-quedas de 33,5 metros poderá ser aberto com segurança.

O primeiro de uma série de três testes do desacelerador será realizado no dia 2 de Junho, com o grande disco sendo erguido por um balão a uma altitude de 36.500 metros.

Depois de liberada do balão, foguetes levarão a estrutura a 55.000 metros, pouco mais da metade da fronteira do espaço, mas o suficiente para que a cápsula de teste atinja as velocidades supersônicas a que estará submetida na utilização real.

Viajando a 3,5 vezes a velocidade do som, o desacelerador em formato de disco deverá inflar, desacelerando o veículo e permitindo que o pára-quedas se abra e traga gentilmente a cápsula até a superfície do oceano, para deleite dos havaianos, que deverão ser os primeiros terráqueos a ver um disco voador descendo de pára-quedas.

RAIO TRATOR

Espaço

Raio trator sônico puxa objetos grandes

Com informações da APS - 05/05/2014

O raio trator de som manipula a pressão radiativa das ondas sonoras, permitindo levar e trazer o objeto ao longo de dois campos planares de ondas (c). [Imagem: APS/Alan Stonebraker]

Puxando em qualquer lugar

Raios tratores que puxam micropartículas já são realidade nos laboratórios há algum tempo.

Apesar de conseguir puxar apenas micropartículas em condições atmosféricas, no espaço a força do raio trator fotônico pode ser suficiente para deslocar objetos de maior massa.

Mas Christine Démoré e seus colegas da Universidade de Dundee, na Escócia, mostraram que é possível construir um raio trator capaz de puxar objetos macroscópicos aqui embaixo também.

Para isso, ela substituiu os raios de luz por feixes de ondas sônicas - em outras palavras, puxando objetos usando ondas sonoras - e fez tudo funcionar dentro d'água.

Raio trator fotônico

A ideia de um raio trator, disseminado pela ficção científica, fez muita gente torcer o nariz durante décadas porque, desde Maxwell e sua teoria eletromagnética, sabe-se a luz tem um momento linear, exercendo uma pressão na matéria na direção de sua propagação.

Sua capacidade de puxar alguma coisa só foi demonstrada teoricamente por Arthur Ashkin nos anos 1970, por meio de um fenômeno chamado "pressão radiativa negativa", um componente da força óptica que surge pela interação entre os gradientes de intensidade presentes no feixe de luz.

Mas faltavam as técnicas de nanofabricação e o avanço da própria fotônica para criar o primeiro raio trator fotônico capaz de puxar partículas na prática, o que foi feito em 2012.

O feixe sônico foi gerado usando uma matriz quadrada com cerca de 1.000 transdutores operando na faixa de frequência dos ultrassons. [Imagem: Christine E. M. Démoré et al./10.1103/PhysRevLett.112.174302]

Raio trator sônico

Recentemente, pesquisadores em acústica demonstraram que existe uma força oposta à direção de propagação também no caso de uma onda sonora, abrindo a possibilidade de que essas ondas sejam controladas para puxar objetos em direção à fonte de som.

A principal vantagem é que, com comprimentos de onda muito maiores, é possível puxar objetos grandes.

Démoré e seus colegas demonstraram que o raio trator acústico puxa objetos na faixa dos centímetros, cerca de seis ordens de magnitude maiores do que as partículas manipuladas pelos raios tratores de luz ou pelas suas parentes mais próximas, as pinças ópticas.

O feixe sônico foi gerado usando uma matriz quadrada com cerca de 1.000 transdutores, operando na faixa de frequência dos ultrassons (550 kHz), colocada na base de um recipente com água.

Cada pequeno alto-falante pode ser controlado ou programado previamente de forma independente, permitindo realizar uma modulação espacial precisa no campo acústico.

Essa modulação permitiu construir dois campos planares de ondas, que capturam o objeto - mantido inicialmente por um campo de equilíbrio - permitindo sua manipulação precisa.

Usos médicos

Antes de serem usados para puxar submarinos ou tesouros do fundo do mar, contudo, os pesquisadores afirmam que o raio trator sônico abre caminho para novas técnicas no campo da biomedicina.

Graças ao avanço na manipulação dos campos sônicos, individualmente e agregados, torna-se possível gerar, por exemplo, campos de ultrassom estruturados e de alta intensidade para exames e tratamentos médicos de alta precisão.

"A interação entre matéria e ondas sempre parece surpreender os cientistas de maneiras novas. Quanto mais avançamos no estudo e geração de campos de onda estruturados e novos materiais, maior a possibilidade de descobrir novos efeitos e aplicações," escreveu a física mexicana Karen Volke-Sepúlveda em um comentário feito sobre a pesquisa para a American Physical Society.

Bibliografia:

Acoustic Tractor Beam
Christine E. M. Démoré, Patrick M. Dahl, Zhengyi Yang, Peter Glynne-Jones, Andreas Melzer, Sandy Cochran, Michael P. MacDonald, Gabriel C. Spalding
Physical Review Letters
Vol.: 112, 174302
DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.174302

FILTROS PARA A TV DIGITAL.

Plantão

TV digital precisará de filtros contra interferências do 4G

Com informações da Agência Brasil - 02/05/2014

Testes feitos pela Agência Nacional de Telecomunicações (Anatel) mostraram que haverá necessidade do uso de filtros para evitar interferências entre a tecnologia 4G e a TV digital.

De acordo com a gerente de Espectro, Órbita e Radiodifusão da Anatel, Regina Cunha Pereira, o uso dos filtros para evitar a interferência do 4G na TV digital vai variar de acordo com a topografia.

Apesar dos custos adicionais, dos inconvenientes, das possíveis inoperâncias dos filtros e do fato de que os filtros não funcionam em todas as situações, os técnicos da Anatel concluíram que "não há incompatibilidade de operação entre a faixa de transmissão destinada à tecnologia 4G e a radiodifusão na frequência 700 mega-hertz (MHz)".

"Podemos adiantar que as técnicas de mitigação permitem a convivência. Não existe uma única técnica [de redução de interferências], e isso vai variar de acordo com o local. Em regra, o uso de filtro que vai ser a maior solução em termos proporcionais", disse Regina.

Levantamento da própria Anatel mostrou que a frequência da tecnologia 4G está ocupada em 885 cidades brasileiras.

Marcado para agosto, o leilão da faixa de frequência de 700 MHz, que será usada para a tecnologia 4G, deverá oferecer três lotes nacionais e um lote dividido em áreas menores.

O leilão terá duas rodadas, uma com os lotes maiores e outra com os lotes menores. Se na primeira rodada sobrar algum dos lotes nacionais, eles serão divididos em partes menores.

O edital para a licitação da faixa de 700 MHz aprovado pela Anatel determina que as famílias cadastradas no Programa Bolsa Família e no Cadastro Único para Programas Sociais (CadÚnico) do governo federal vão receber equipamentos para poder captar o sinal de TV digital sem interferências da tecnologia 4G.

As famílias cadastradas no Bolsa Família vão receber um conversor de TV digital com filtro para receber o sinal de televisão digitalizado e minimizar possíveis interferências do 4G. Quem estiver no Cadastro Único e não receber o conversor vai receber apenas o filtro de recepção.

No ano passado, o governo federal antecipou o desligamento da TV analógicade 2016 para 2015.

INOVAÇÃO TECNOLÓGICA.

APARELHO PORTÁTIL PARA RECARREGAR CARROS ELÉTRICOS.

Mecânica

Aparelho portátil recarrega carro elétrico em tomada comum

Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/05/2014

A maior dificuldade para desenvolver o sistema foi determinar para quem enviar a conta de energia. [Imagem: Premisa]

Portátil e honesto

Ainda existem muito poucos"postos" para abastecer carros elétricos.

O problema é que as redes elétricas nem sempre estão dimensionadas para isso.

A solução pode estar em um sistema portátil de recarregamento das baterias dos carros elétricos.

O protótipo foi construído por engenheiros do Instituto Tecnológico de Energia (ITE), na Espanha.

O sistema permite que os usuários recarreguem seus veículos elétricos em qualquer tomada, e não apenas naquelas especialmente projetadas para isso.

Segundo a equipe, o maior desafio foi garantir a segurança do procedimento e incluir um mecanismo de aferição correta do consumo de energia, evitando fraudes.

O aparelho funcionou com segurança em todas as tomadas onde foi plugado.

Já o sistema de aferição e cobrança pela energia exigirá que a empresa concessionária habilite cada tomada comum para esse uso.

Para evitar que a conta da energia usada na recarga do carro elétrico seja deixada para o infeliz dono da tomada, cada aparelho portátil possui um identificador único, que dirá à concessionária para quem mandar a conta.

ANTENAS

Materiais Avançados

Antenas parabólicas ficam planas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/04/2014

Protótipo da metassuperfície, que funciona da mesma forma que uma antena de formato esférico. [Imagem: Xiang Wan et al./10.1063/1.4870809]

Antenas planas

Esqueça as antenas parabólicas e suas derivações em formato de prato.

Pesquisadores chineses encontraram uma forma de fazer com que uma superfície plana interaja com as ondas eletromagnéticas exatamente da mesma forma que essas antenas.

Isso permitirá a construção de antenas não apenas planas, mas que também possam se conformar ao formato de superfícies irregulares.

Imagine, por exemplo, as antenas de TV por assinatura, que poderão ser nada mais do que um adesivo grudado na parede externa da sua casa.

Metassuperfícies

O avanço foi possível graças à óptica transformacional, que dá origem aosmetamateriais e às metassuperfícies.

Xiang Wan e seus colegas da Universidade Sudeste de Nanjing chamam sua antena plana de "lente metassuperficial óptica de grande largura de banda".

A estrutura é uma versão plana da bem conhecida lente de Luneburg, cujo princípio é amplamente empregado em radares e telecomunicações por micro-ondas.

Contudo, o formato esférico de uma lente de Luneburg torna-a inadequada para algumas aplicações, e mesmo suas aplicações tradicionais estão encontrando problemas devido ao "milagre da multiplicação das antenas" visto em todas as grandes cidades.

Wan e seus colegas construíram então uma lente de Luneburg plana, formada por uma malha de nanoestruturas metálicas em formato de U depositadas sobre uma superfície isolante.

"Nós agora temos três técnicas sistemáticas para manipular as ondas com metassuperfícies não-homogêneas, a óptica geométrica, a óptica holográfica e a óptica transformacional," disse o professor Tie Cui, responsável pela equipe.

"Essas tecnologias podem ser combinadas para explorar aplicações mais complicadas," prevê ele.

A inovação mereceu a capa da edição deste mês da revista Applied Physics Letters.

Bibliografia:

A broadband transformation-optics metasurface lens
Xiang Wan, Wei Xiang Jiang, Hui Feng Ma, Tie Jun Cui
Applied Physics Letters
Vol.: 104, 151601
DOI: 10.1063/1.4870809ANT