Fotobateria

Fotobateria recarrega apenas com luz em 30s

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/06/2015

Aqui o protótipo da fotobateria é usado para girar um pequeno ventilador. [Imagem: Ravikumar Thimmappa et al. - 10.1021/acs.jpcc.5b02871]

Fotobateria

Ela parece ser um híbrido de bateria e célula solar.

Essa "fotobateria" recarrega em meros 30 segundos, sem precisar ser ligada na tomada ou em qualquer outra fonte de energia.

Tudo o que ela precisa é de luz ambiente, seja solar, seja artificial.

O protótipo ainda é pequeno, capaz de alimentar um LED ou fazer funcionar um pequeno ventilador, mas já suportou 100 ciclos de carga e descarga retendo até 72% da energia recebida pela luz.

Ravikumar Thimmappa e seus colegas do Instituto Indiano de Ciências e Pesquisas reconhecem que sua fotobateria ainda é pequena e não retém energia suficiente para alimentar os dispositivos móveis atuais, mas ressaltam que este é um primeiro passo promissor rumo a uma alternativa às baterias de íons metálicos - como as baterias de íons de lítio.

Titânio e ferro

A fotobateria possui um anodo de nitreto de titânio, que é sensível à luz e altamente estável, eliminando preocupações com componentes tóxicos e eventuais riscos de fogo e explosão. O catodo consiste em um composto à base de ferro, chamado hexacianoferrato.

"Nós mostramos uma estratégia alternativa para a produção de energia, na qual a luz é utilizada para acionar uma química de descarga no catodo de uma bateria recarregável aquosa," escreve a equipe.

"A fotobateria libera uma carga desprezível no escuro, mas a capacidade salta para 77,8 mAh/g quando iluminada por luz artificial, confirmando que a química da bateria é acionada pela luz," concluem.

Bibliografia:

Chemically Chargeable Photo Battery
Ravikumar Thimmappa, Bhuneshwar Paswan, Pramod Gaikwad, Mruthyunjayachari Chattanahalli Devendrachari, Harish Makri Nimbegondi Kotresh, Ramsundar Rani Mohan, Joy Pattayil Alias, Musthafa Ottakam Thotiyl
Journal of Physical Chemistry C
Vol.: Article ASAP
DOI: 10.1021/acs.jpcc.5b02871

Ginga para TV digital

Aprovado software que dará interatividade à TV digital

Com informações da Agência Brasil - 15/06/2015

Ginga para TV digital

O Fórum do Sistema Brasileiro de TV Digital Terrestre (SBTVD) aprovou a adoção de uma terceira versão do software Ginga, ferramenta que possibilitará a interatividade das TVs que recebem o sinal digital.

Na comparação com as demais versões (Ginga A e B), o Ginga C terá, além de maior capacidade de armazenamento de dados - em especial aplicativos e arquivos multimídia -, uma estrutura de hardware que o colocará em condições de conexão com a internet.

"Por meio de um complemento opcional, o Ginga C dará maior capacidade de armazenamento para o setup box. Dessa forma terá mais espaço para manter os aplicativos residentes e para baixar mais conteúdo. É o primeiro passo para uma real integração da radiodifusão com a internet", disse o presidente do fórum, Roberto Franco.

O Fórum do SBTVD é composto por representantes do setor de radiodifusão, fabricantes de equipamentos e acadêmicos.

Segundo Franco, apesar de respaldado por técnicos durante reuniões anteriores, o novo equipamento preocupava a chamada "indústria da recepção" - empresas do setor eletroeletrônico a quem caberá a fabricação dos aparelhos de recepção.

"Essa preocupação [das empresas] é legítima e comum a qualquer sistema em fase de implementação, e foi fundamentada nos novos desafios e nos riscos de incompatibilidade com os perfis A e B do Ginga", explicou Franco.

Um grupo de trabalho foi montado a fim de identificar e solucionar o quanto antes eventuais problemas apresentados pelo software. "Estou seguro de que o risco de haver problemas será baixíssimo", completou.

TV digital brasileira

A TV digital brasileira faz parte do Projeto Brasil 4D, que é coordenado pela Empresa Brasil de Comunicação (EBC).

Por meio dos televisores, será possível o acesso do cidadão a informações e serviços públicos. A ideia é levar a ferramenta a cerca de 14 milhões de famílias beneficiadas pelo programa Bolsa Família.

• TV digital permitirá acesso a serviços bancários

Parte dos custos será coberta pelos cerca de R$ 3,6 bilhões em recursos obtidos como forma de compensação, pagos pelas empresas de telefonia móvel que venceram a licitação da faixa de 700 megahertz (Mhz).

Como funciona o download de energia pelo celular?

Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/06/2015

O conceito de uma antena para capturar energia das ondas eletromagnéticas também pode funcionar para a luz.[Imagem: Moddel et al.]

Colheita de energia

Há poucos dias, o anúncio de uma tecnologia que permitirá quecelulares façam download de energia do ar chamou a atenção da imprensa.

Mas como essa tecnologia funciona? Sobretudo, como os aparelhos podem funcionar se a energia que eles emitem for capturada de volta para recarregar a bateria?

Na verdade, a ideia de converter sinais de rádio em energia é tão antiga quanto a eletricidade comercial.

Nikola Tesla ficou famoso por suas tentativas de transmitir eletricidade pelo ar, uma ideia que está renascendo através de técnicas conhecidas como Witricity - uma "eletricidade sem fios".

Mas é mais simples tentar reaproveitar as ondas eletromagnéticas que já nos cercam porque as ondas de rádio são apenas uma forma de corrente alternada de frequência muito alta.

Além disso, elas já estão sendo transmitidas e, em grande parte, desperdiçadas, já que apenas uma pequena porção delas atinge um aparelho projetado para captá-las.

Recaptura de energia

Sendo apenas corrente alternada, a captura de energia do ar precisa apenas de uma antena adequada, que capte a energia das ondas de rádio presentes no ambiente, e aparelhos que as transformem na corrente contínua que alimenta os aparelhos eletrônicos ou recarrega as baterias - os carregadores de baterias, aquelas pequenas caixas que você espeta na tomada, são retificadores, ou seja, conversores da corrente alternada em corrente contínua, e transformadores, para baixar a tensão para a quantidade de volts adequada para cada aparelho.

A quantidade de eletricidade capturada desta forma não é grande, mas a miniaturização dos aparelhos e seu menor consumo de energia está tornando essa chamada "colheita de energia" uma opção interessante.

Por exemplo, o anúncio mais recente sobre o "download de eletricidade" consegue economizar até 30% da bateria de um celular. Ocorre que ele não se baseia na captura da energia desperdiçada e espalhada pelo ambiente, mas da energia dissipada na transmissão do próprio aparelho.

O truque consiste em capturar o sinal de rádio em uma intensidade que não seja suficiente para degradar a qualidade das transmissões de dados ou voz. A produtividade da técnica é razoável porque os telefones celulares transmitem em todas as direções ao mesmo tempo - esta é a forma mais rápida para um aparelho portátil alcançar a torre de celular ou o roteador Wi-Fi mais próximo.

A técnica só funcionará, portanto, quando o celular estiver transmitindo - quando você estiver falando ao telefone, enviando e-mails, arquivos ou mensagens de texto. Se você estiver apenas jogando offline, sua bateria continuará sendo drenada como de costume.

Antenas especiais

Técnicas baseadas em metamateriais, sobretudo com antenas capazes de capturar várias frequências de ondas de rádio, prometem estender essa técnica para outros usos, recarregando continuamente baterias e pilhas usadas em outros aparelhos.

Um sistema de reciclagem de energia demonstrado recentemente, baseado emmetamateriais, já consegue produzir 7,3 volts, mais do que a tensão dos carregadores USB.

Como a luz também é uma onda eletromagnética, o princípio está sendo aplicado igualmente a células solares, que, dotadas de antenas próprias, tornam-se capazes de capturar uma porção maior do espectro eletromagnético:

Reforma na Estação Espacial

Reforma na Estação Espacial Internacional

Com informações da ESA - 10/06/2015

O módulo Leonardo foi levado para a Estação Espacial pela nave Discovery em 2011.[Imagem: NASA]

A Estação Espacial Internacional está passando por uma pequena reforma que já gerou um ganho de espaço e um ponto de atracação adicional para naves de carga e passageiros.

O módulo Leonardo - seu nome completo é Módulo Multiusos Permanente - foi deslocado pelo principal braço robótico da Estação do módulo Unity para oTranquility.

A mudança faz parte de uma longa lista de tarefas que irá dotar a Estação de mais espaço para que sua vida útil possa ser prolongada.

Os astronautas irão instalar adaptadores de acoplagem no final deste ano, durante caminhadas espaciais, para poderem receber novos tipos de naves para astronautas e carga.

O braço robótico de 16 metros de comprimento foi comandado a partir da Terra pelos controladores da missão no Canadá (Quebec) e Estados Unidos (Houston), durante uma operação de três horas.

Módulo Leonardo

O módulo Leonardo foi construído e desenhado pela agência espacial italiana ASI, para transportar cargas e equipamentos para a Estação Espacial a bordo dos ônibus espaciais.

Modificado para melhorar a sua proteção e visibilidade para se transformar em laboratório, ele foi ligado permanentemente à Estação em 2011, depois de ter visitado a Estação sete vezes.

O Leonardo foi usado para guardar sacos de carga, material de reserva e comida. Uma prateleira de carga foi reservada para os astronautas, para poderem guardar os seus bens pessoais, como roupa, material de higiene e outros pertences.

Um ônibus do futuro

Um ônibus do futuro feito com tecnologias do presente

Com informações da BBC - 11/06/2015

[Imagem: Charles Bombardier/Divulgação]

Rodas no chão

Quando o projetista Charles Bombardier idealizou o ônibus do futuro, ele preferiu manter os pés e as rodas do veículo no chão.

Para isso, ele idealizou um veículo futurístico dotado apenas de tecnologias já disponíveis ou em estágio avançado de desenvolvimento.

O Xoupir (pronuncia-se "zupir") foi idealizado a pedido do jornal Globe & Mail, de Toronto, que solicitou a Bombardier que ele reinventasse os ônibus para uma das cidades mais movimentadas do Canadá.

Ônibus elétrico

A traseira do Xoupir lembra o estilo do Batmóvel, com seu truck dotado de dois motores elétricos, uma em cada eixo.

O ônibus recarregaria as baterias através de uma rede sem fios e por bobinas de indução escondidas sob o asfalto - ligadas apenas quando o veículo passasse sobre elas.

Energia e rede

[Imagem: Charles Bombardier/Divulgação]

Painéis solares instalados no teto forneceriam energia para a estação WiMax a bordo, uma unidade que ofereceria wi-fi ultrarrápido (até 75 Mb/s) não apenas para os passageiros, mas para qualquer aparelho localizado em um raio de 1,5 quilômetro do veículo.

As janelas modificariam sua transparência de acordo com o clima, enquanto o corpo do ônibus, forrado com diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs), poderia exibir uma série de anúncios para os pedestres e motoristas ao redor.

O desenho do teto cria um fluxo de ar que pode substituir o ar-condicionado nos dias não tão quentes - o ônibus foi projetado para o Canadá - com saídas diretas para os passageiros.

Transporte público do futuro

[Imagem: Charles Bombardier/Divulgação]

E para que dinheiro? É claro que a passagem poderia ser paga com um aplicativo no celular ou por um leitor biométrico.

Em resumo, pode ser que os veículos de transporte público do futuro não se pareçam em nada com o Xoupir, mas certamente terão muitos de seus componentes.

Bateria de origami

Bateria de origami é recarregada com água suja

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/06/2015

A biocélula bacteriana será aplicada em sensores para detectar patógenos em áreas remotas.[Imagem: Jonathan Cohen/Binghamton University]

Biocélula bacteriana

Já existem robôs feitos de origami, e até um microscópio que pode ser montado seguindo a milenar arte oriental.

Hankeun Lee e Seokheun Choi, da Universidade Binghamton, nos Estados Unidos, usaram o mesmo princípio para construir uma bateria.

Como no origami tradicional, a bateria é feita de papel, e sua energia é gerada por bactérias - o que a torna, tecnicamente, uma biocélula bacteriana.

O origami é feito com papel comum, que tem uma das faces recoberta com um catodo de níquel aplicado por aspersão, para que ele possa permitir a respiração das bactérias. O anodo é impresso com uma tinta à base de carbono, para criar uma zona hidrofílica demarcada por uma fina camada de cera, para conter as bactérias e permitir que elas façam seu trabalho.

Recarga com água suja

Depois de dobrada, a bateria fica do tamanho de uma caixa de fósforos, e é alimentada com apenas uma gota de líquido contendo as bactérias.

"Água suja tem um bocado de matéria orgânica. Qualquer tipo de material orgânico pode servir como fonte de bactérias," disse Choi.

O protótipo gera energia suficiente para alimentar um biossensor - alguns microwatts -, que pode ser construído na própria estrutura de origami.

Os biossensores feitos em papel já se mostraram muito úteis para detecção de patógenos em campo e para exames biomédicos em áreas desprovidas de laboratórios, mas eles exigem um aparelho externo para alimentação e para realizar as leituras. Com a biocélula bacteriana, tudo pode ser integrado em um único dispositivo dobrável.

A Fundação Nacional de Ciências dos EUA já garantiu aos pesquisadores um financiamento de US$300.000 para que eles transformem seu protótipo em um dispositivo prático.

Bibliografia:

An origami paper-based bacteria-powered battery
Hankeun Lee, Seokheun Choi
Nano Energy
Vol.: 15, July 2015, Pages 549-557

Full-duplex dobra capacidade de celulares e Wi-Fi

Tecnologia full-duplex dobra capacidade de celulares e Wi-Fi

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/06/2015

Teste do novo transmissor full-duplex em uma câmara anecoica. [Imagem: Sam Duckerin]

Uma nova tecnologia de transmissão sem fios pode mudar fundamentalmente o projeto dos sistemas de transmissão via rádio, além de aumentar a largura de banda e a capacidade das redes sem fios, e reduzir o consumo de bateria dos equipamentos portáteis.

Leo Laughlin e seus colegas da Universidade de Bristol, no Reino Unido, desenvolveram uma técnica que estima e anula a interferência gerada pela transmissão de cada aparelho.

Isto permite que um dispositivo de rádio transmita e receba no mesmo canal ao mesmo tempo. Em outras palavras, torna-se necessário apenas um canal para a comunicação de duas vias, utilizando a metade do espectro eletromagnético em comparação com a tecnologia atual.

Arquitetura full-duplex

Esta nova arquitetura full-duplex combina uma técnica de "isolamento de equilíbrio elétrico" com outra chamada "cancelamento ativo de frequência de rádio", suprimindo a interferência por um fator de mais de 100 milhões.

O protótipo usa apenas componentes disponíveis comercialmente, tornando-o adequado para uso em aparelhos móveis, como celulares e tablets.

Se for adotada em um sistema Wi-Fi, por exemplo, esta técnica pode dobrar a capacidade de um ponto de acesso, permitindo a conexão de um maior número de usuários, ou dobrar a taxa de dados para os usuários atuais.

Para os celulares, a operação full-duplex também poderia aumentar a capacidade e a velocidade de transmissão, ou, alternativamente, manter a rede atual com menor número de estações rádio-base, diminuindo o custo de operação.

"Até agora havia um problema fundamental não solucionado com as comunicações via rádio. Como o espectro radioelétrico é um recurso limitado, e com as operadoras de rede pagando milhões para ter acesso a esse espectro, a solução deste problema nos coloca um passo mais perto de dispositivos mais rápidos, mais baratos e mais verdes para o nosso futuro conectado," disse Leo Laughlin.

Bibliografia:

Optimum single antenna full duplex using hybrid junctions
Leo Laughlin, Mark A. Beach, Kevin A. Morris, Chunqing Zhang, John L. Haine
IEEE Communications Magazine
Vol.: 32, Issue: 9
DOI: 10.1109/JSAC.2014.2330191

País não está preparado para TV digital

País não está preparado para TV digital, avalia Abratel

Com informações da Agência Brasil - 08/06/2015

TV digital

A cinco meses do início do processo de desligamento das transmissões analógicas de TV em canal aberto, no Brasil, o presidente da Abratel (Associação Brasileira de Rádio e Televisão), Luiz Cláudio Costa, afirmou que o país ainda não está preparado para o fim dessas transmissões para implementação da TV digital.

Durante audiência pública na Comissão de Ciência e Tecnologia do Senado, realizada para tratar da transição do sistema analógico para a TV digital, Costa alertou que grande parcela da população ainda não tem os equipamentos necessários para acesso à TV digital.

Para ele, o desligamento do sinal analógico, seguindo o atual cronograma - que terá início este ano e vai até 2018 - pode provocar o "desligamento da TV aberta no país".

"Há cerca de dois anos, cada vez que chegava à sala de espera do Ministério das Comunicações ficava ruborizado porque a TV era de tubo. Se lá ainda tem teve assim, imagina na casa de milhares de brasileiros," exemplificou.

"Hoje, muita gente que está entre o [programa] Bolsa Família e a classe média ainda não tem noção do que é uma televisão de alta definição. Por culpa nossa [radiodifusores], que temos falhado em divulgar. Precisamos divulgar mais que basta que se tenha uma antena, de preferência externa, que a pessoa vai ter uma TV de alta definição. O que nos preocupa é que mais da metade da população ainda têm TV de tubo", disse o presidente da Abratel.

Os beneficiários do Bolsa Família receberão gratuitamente os conversores da TV digital, mas uma parcela de população com renda intermediária não tem condições financeiras para comprar o equipamento e terá dificuldade para ter acesso à TV digital.

Para Costa, nem mesmo as indústrias teriam condições de atender à demanda de toda a população.

"Hoje, se todas as empresas fossem ao mercado para comprar equipamentos, a indústria não teria como atender à demanda. É preciso garantir que 100% população tenha uma TV em casa, aberta, gratuita, livre e democrática. Se as famílias tiverem condições de ter outra TV digital [paga], ótimo. Mas temos que dar condição para que todos tenham televisão gratuita e de boa qualidade, e para isso temos que fazer mais", disse o presidente da Abratel.

Contraponto

Já o conselheiro da Anatel (Agência Nacional de Telecomunicações), Rodrigo Zerbone Loureiro, rebateu o posicionamento do presidente da Abratel, e enfatizou, na mesma audiência, que não haverá "apagão" da TV aberta, por causa da transição.

Ele disse que o cronograma de início da transição do sinal analógico para o digital está mantido para o próximo mês de novembro, nas localidades em que pelo menos 93% das residências tenham acesso ao sinal digital, com consequente desligamento da TV analógica.

Mas o executivo da Anatel reconhece que uma parte da população poderá ficar sem o sinal da TV aberta gratuita, afirmando que "não existe possibilidade de ter apagão ou de muitas pessoas ficarem sem acesso à TV digital."

Desligamento da TV analógica

A partir de novembro deste ano será iniciado, no município de Rio Verde, em Goiás, o desligamento do sinal analógico para os canais abertos.

A partir de abril do ano que vem, o procedimento será feito no Distrito Federal e em mais 11 cidades do entorno da capital do país.

Com o desligamento da TV analógica, a programação aberta ficará disponível apenas em formato digital, o que vai melhorar a qualidade de som e imagem da programação.

Mas, para ter acesso à TV digital, é necessário ter um aparelho de TV com a tecnologia digital, ou comprar um conversor e instalar uma antena adequada.

Solda por fricção

Solda por fricção colocará mais alumínio nos carros

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/06/2015

Portas e capôs precisam ser feitos com duas chapas, a externa dando a resistência, e a interna dando o formato adequado, mas podendo ser muito mais leve. [Imagem: TWB Company LLC]

Soldagem de alumínio

A otimização de um processo desoldagem poderá ser a grande responsável pela ampliação do uso do alumínio em carros e caminhões.

A melhoria deu ao processo a velocidade, a qualidade e a consistência exigidas pela indústria automobilística, produzindo, por exemplo, uma porta de carro que é 62% mais leve e 25% mais barata do que a produzida com os métodos de fabricação atuais.

A inovação é resultado da melhoria de uma técnica de soldagem por fricção conhecida como "solda por fricção e mistura mecânica", que agora pode ser usada para unir chapas de alumínio de diferentes espessuras, o que é essencial para a produção de autopeças que são leves, mas com a resistência necessária para garantir a segurança.

"O resultado é um processo comprovado que supera as limitações de velocidade, escala e qualidade da solda por fricção e mistura mecânica, que impediam seu uso pela indústria automobilística," resumiu Yuri Hovanski, dos laboratórios PNNL, nos Estados Unidos.

O processo também é 10 vezes mais rápido do que as técnicas atuais de soldagem por fricção, alcançando pela primeira vez velocidades de produção que satisfazem os requisitos da indústria automobilística.

Solda por fricção e mistura mecânica

Uma máquina de solda por fricção parece com um cruzamento entre uma furadeira e uma máquina de costura.

Atuando sobre duas folhas de metal postas lado a lado, a "broca" - na verdade um pino - gira contra ambas as extremidades. Conforme ela viaja ao longo da lateral das placas, o atrito aquece, mistura e junta as duas chapas sem derretê-las.

Isto é essencial porque algumas peças de alumínio para automóveis - como portas e capôs - precisam ser feitas com duas chapas, a externa dando a resistência, e a interna dando o formato adequado, mas podendo ser muito mais leve.

"Vislumbramos este processo, e futuras versões dele, permitindo combinações completamente novas de materiais que irão revolucionar o uso de materiais na indústria automobilística," disse Hovanski, acrescentando que a equipe continuará trabalhando no projeto pelos próximos dois anos.

Bibliografia:

High-speed friction-stir welding to enable aluminum tailor-welded blanks
Yuri Hovanski, Piyush Upadhyay, John Carsley, Tom Luzanski, Blair Carlson, Mark Eisenmenger, Ayoub Soulami, Dustin Marshall, Brandon Landino, Susan Hartfield-Wunsch
JOM
Vol.: 67, Issue 5, pp 1045-1053
DOI: 10.1007/s11837-015-1384-x