Receba atualizações!!!



segunda-feira, 30 de novembro de 2015

Especial Armazenar o vento: Bateria de fluxo de lítio

Por Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Armazenar o vento: Bateria de fluxo de lítio
A tecnologia possui uma inusitada junção de elementos sólidos e líquidos, uma novidade nas baterias redox. [Imagem: C. Jia et al. - 10.1126/sciadv.1500886]

    Tecnologia matadora
Se existe uma tecnologia "matadora" para as baterias de fluxo, ela consiste na incorporação da tradicional tecnologia das baterias de lítio nos fluxos eletroquímicos que permitem armazenar energia em tanques.
Isto porque as baterias de lítio têm uma densidade de energia muitíssimo mais elevada do que qualquer bateria de fluxo demonstrada até hoje, incluindo as mais desenvolvidas - mas muito problemáticas - baterias redox de vanádio.
Pois o feito acaba de ser realizado por Chuankun Jia, da Universidade Nacional de Cingapura, cuja equipe construiu a primeira bateria de fluxo redox usando o lítio como elemento principal do ciclo eletroquímico que armazena a energia.
Bateria de fluxo de lítio
Jia manteve a arquitetura geral de uma bateria de fluxo, com tanques de armazenamento de cargas separados por uma pilha central de eletrodos, responsáveis por armazenar e depois recuperar a eletricidade.
Mas, no interior dos tanques externos, ele usou compostos de lítio em estado sólido, um contendo um material comumente usado no polo negativo das baterias de íons de lítio, chamado fosfato de ferro-lítio (LiFePo4), e o outro contendo dióxido de titânio (TiO2), frequentemente usado no polo positivo das bateria de lítio.
Os líquidos foram mantidos no papel de transportadores de carga - os chamados mediadores redox. Os materiais sólidos são porosos o suficiente para permitir que os mediadores redox líquidos os atravessem e capturem elétrons e íons de lítio, levando-os para a membrana de separação.
A equipe ainda modificou o material comumente usado como membrana nas baterias de fluxo, chamado Nafion, combinando-o com outro polímero que permite que os íons de lítio passem mais facilmente.
Bateria redox sólido-líquida

E essa configuração sólido-líquido inusitada para uma bateria de fluxo funcionou. E funcionou bem, armazenando 10 vezes mais energia por volume nos tanques do que as baterias tradicionais de vanádio - a densidade de energia chegou a 500 Watts-hora por litro.
A novidade trouxe novo ânimo para os pesquisadores da área, que agora devem se debruçar na melhoria dos detalhes que faltam para viabilizar a adoção prática da bateria de fluxo de lítio.
O principal desafio a ser vencido é que, embora armazene muita energia, a nova bateria libera essa energia muito lentamente. A equipe afirma estar enfrentando o problema tentando melhorar a membrana e os mediadores redox usados, de forma a preservar os ganhos com o uso dos compostos sólidos de lítio.

Bibliografia:

High-energy density nonaqueous all redox flow lithium battery enabled with a polymeric membrane
Chuankun Jia, Feng Pan, Yun Guang Zhu, Qizhao Huang, Li Lu, Qing Wang
Science Advances
Vol.: 1, no. 10, e1500886
DOI: 10.1126/sciadv.1500886
http://advances.sciencemag.org/content/1/10/e1500886

domingo, 29 de novembro de 2015

Com impressora 3D em casa e R$ 10, brasiliense faz próteses para crianças

Por G1 em 29/11/2015, Escrito por Raquel Morais do G1 DF
Diretor de imobiliária online se emocionou com vídeo de menino sem mão.
Equipamentos têm plástico, nylon, elásticos e velcro; produção leva 22 h.
O cientista da computação Marcos Roberto Oliveira, de Brasília, que faz próteses em impressora 3D ao custo de R$ 10 (Foto: Raquel Morais/G1)
O cientista da computação Marcos Roberto Oliveira, de Brasília, que faz próteses em impressora 3D ao custo de R$ 10 (Foto: Raquel Morais/G1)
Diretor de uma imobiliária online, um cientista da computação de Brasília decidiu sair da zona de conforto e integrar um projeto social para ajudar crianças amputadas por meio da confecção de próteses com impressora 3D. Aparelhos que custariam R$ 3 mil em lojas saem a R$ 10. O material usado é o plástico ABS – o mesmo de capacetes de escaladores –, e o tempo de produção é de 22 horas. Ele não tem intenção de comercializar as peças, que ainda estão em fase de testes. 
"O ato de conseguir segurar as coisas é algo que damos pouco valor no dia a dia. Mas, a possibilidade de você conseguir levar sua comida até sua boca sem a ajuda de outra pessoa, é só uma das atividades que a prótese ajudar a realizar. Quando comecei a me envolver nesse mundo, comecei a reparar mais como as duas mãos são importantíssimas. Ficamos completamente limitados se tentamos realizar algumas tarefas corriqueiras utilizando apenas uma mão"
Marcos Roberto Oliveira,
cientista da computação
Marcos Roberto Oliveira conta que instalou a impressora 3D no escritório que tem em casa para desenvolver peças para veículos elétricos, como skates e bicicletas, em um projeto que desenvolve com o primo. Pesquisando na internet mais utilidades para o equipamento, se emocionou ao achar o vídeo de uma criança que havia ganhado uma prótese.
"Essa criança não tinha dinheiro para pagar por uma e por isso buscou ajuda e encontrou o projeto e-Nable [um trocadilho digital com a palavra inglesa que significa habilitar]. O projeto e-Nable é uma iniciativa global que conecta pessoas com necessidades especiais, principalmente pessoas sem os membros superiores, com pessoas que possuam uma impressora 3D e estejam a fim de ajudar com a impressão e doação de uma prótese", explica.
"Assim que soube da existência desse projeto, me cadastrei como voluntário e comecei a impressão da minha primeira prótese. As próteses que estou produzindo são próteses que substituem os movimentos básicos da mão."
Segundo o cientista da computação, a durabilidade é proporcional aos cuidados de conservação. Cada equipamento é composto por plástico, elásticos, fios de nylon e velcro – o que facilita que o dono faça manutenções, se necessário. Além disso, Oliveira afirma que, no caso de "descarte", a prótese pode ser repassada para uma pessoa com tamanho semelhante.
O homem trabalha ainda no desenvolvimento de uma prótese robótica, que conecta sensores presos ao corpo com os movimentos dos dedos robóticos da prótese de mão. "Depois que eu fiz a primeira, me empolguei para continuar fazendo mais e me aprofundar mais nesse tipo de problema. E o que me deixa mais feliz é conseguir juntar minha paixão por tecnologia e inovação com a possibilidade de ampliar a qualidade de vida de uma pessoa que não tem condição de pagar por isso."
O equipamento tem 50 centímetros de largura, 50 centímetros de comprimento e 40 centímetros de altura. As estruturas produzidas funcionam como o movimento de uma alavanca acionando um sistema de fios, que fecha a mão com firmeza suficiente para segurar objetos pesados. As crianças beneficiadas conseguem carregar, por exemplo, copos e bolas.
"O ato de conseguir segurar as coisas é algo a que damos pouco valor no dia a dia. Mas a possibilidade de você conseguir levar sua comida até sua boca sem a ajuda de outra pessoa, é só uma das atividades que a prótese ajudar a realizar. Quando comecei a me envolver nesse mundo, comecei a reparar mais como as duas mãos são importantíssimas. Ficamos completamente limitados se tentamos realizar algumas tarefas corriqueiras utilizando apenas uma mão", explica.
Impressora 3D usada por cientista da computação de Brasília para fazer próteses a baixo custo (Foto: Raquel Morais/G1)Impressora 3D usada por cientista da computação de Brasília para fazer próteses a baixo custo (Foto: Raquel Morais/G1)
Para divulgar a iniciativa, Oliveira criou um site para conectar brasileiros que ajudam e querem ser ajudados por meio do e-Nable. Interessados devem preencher um formulário no site.
"Além disso, com o projeto Protesys, queremos fomentar a distribuição de próteses e a montagem de laboratórios de impressoras 3D em centros de reabilitação, para incluir os próprios pacientes no processo de construção de suas próteses e, quem sabe, esse paciente montar uma impressora em casa e também evoluir o desenvolvimento de novas próteses", conta.
Quarta revolução industrial
Cinco estudantes de engenharia da Universidade de Brasília conseguiram aliar baixo custo e responsabilidade ambiental em um projeto parecido. Eles combinaram tipos diferentes de plástico para produzir, por R$ 250, uma prótese robótica.
Para um dos pesquisadores do grupo em que surgiu o projeto da mão biônica, o professor Roque Magno de Oliveira, a confecção do equipamento por meio da impressora 3D é um indício de que a sociedade vivencia a quarta revolução industrial, com máquinas que se “autofazem”.
“A Nasa tem utilizado essa tecnologia para produzir equipamentos no espaço em vez de levá-los prontos na viagem”, disse em entrevista à UnB Agência. “[Com a popularização da técnica] O próprio dentista poderá fazer a prótese, se tiver uma impressora 3D no consultório.”

sábado, 28 de novembro de 2015

Especial Armazenar o vento: Bateria Orgânica com Água

Por Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Armazenar o vento: Bateria Orgânica com Água
Protótipo da bateria de fluxo orgânica, baseada apenas em materiais não tóxicos.[Imagem: Eliza Grinnell/Harvard Paulson School]

    Bateria orgânica
Kaixiang Lin, da Universidade de Harvard, nos EUA, desenvolveu um novo tipo de bateria recarregável que pode tornar o armazenamento de eletricidade a partir de fontes de energia intermitentes, como a solar e a eólica, segura e barata, tanto para uso residencial como comercial.
Na operação da bateria, os elétrons são coletados e liberados por compostos químicos seguros, de baixo custo e abundantes - carbono, oxigênio, nitrogênio, hidrogênio, ferro e potássio - dissolvidos em água.
Os componentes ativos dos eletrólitos na maioria das baterias de fluxo são íons de metais como o vanádio dissolvido em ácido sulfúrico. Além de serem caros, corrosivos e difíceis de lidar, esses materiais são cineticamente lentos, o que talvez explique porque um conceito tão promissor quanto o das baterias de fluxo ainda não tenha sido largamente adotado.
Geração distribuída de energia
No ano passado, a mesma equipe havia apresentado uma bateria de fluxo orgânica na qual os metais foram substituídos por moléculas orgânicas (baseadas em carbono) chamadas quinonas, substâncias químicas naturais e abundantes, essenciais em processos biológicos como a fotossíntese e a respiração celular.
Mas as quinonas formavam apenas metade da bateria, seu eletrodo negativo, enquanto o lado positivo dependia de um eletrólito de bromo. Esse metal é usado em várias outras baterias, sendo razoável seu uso em ambiente industrial, por pessoal qualificado.

Mas a toxicidade e a volatilidade do bromo depõem contra seu uso em ambientes residenciais, rumo à geração distribuída de energia, na qual painéis solares ou turbinas eólicas residenciais geram durante o dia a energia que a família usará à noite.
Ferrocianeto
Agora, a equipe finalmente conseguiu substituir o bromo por íons de um ferrocianeto não-tóxico e não-corrosivo.
"Isso soa mal porque tem a palavra 'cianeto',", pondera o professor Michael Marshak. "O cianeto é letal porque se liga muito firmemente ao ferro do corpo humano. No ferrocianeto ele já está ligado ao ferro, por isso é seguro. Na verdade, o ferrocianeto é comumente usado como aditivo alimentar e também como fertilizante."
"Esta é a química que eu ficaria feliz em colocar no meu porão," disse seu colega Michael Aziz. "A não-toxicidade e materiais abundantes e baratos colocados em uma solução de água significa que é segura - ela não pega fogo - e isso é uma enorme vantagem quando você está armazenando grandes quantidades de energia elétrica em qualquer lugar perto das pessoas."

Bibliografia:

Alkaline quinone flow battery
Kaixiang Lin, Qing Chen, Michael R. Gerhardt, Liuchuan Tong, Sang Bok KimLouise Eisenach, Alvaro W. Valle, David Hardee, Roy G. Gordon, Michael J. Aziz, Michael P. Marshak
Science
Vol.: 349 no. 6255 pp. 1529-1532
DOI: 10.1126/science.aab3033
http://www.sciencemag.org/content/349/6255/1529.short

Especial Armazenar o vento: Bateria de fluxo térmica

Por Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Armazenar o vento: Bateria de fluxo térmica
Em termos conceituais, toda a energia produzida pode ser armazenada indefinidamente e utilizada mais tarde. [Imagem: Kelvin Randhir/Universidade da Flórida]

    Armazenamento termoquímico
Nathan Rhodes, da Universidade Estadual do Oregon, nos EUA, descobriu uma nova abordagem para o armazenamento de energia térmica solar concentrada, uma abordagem que reduz o custo e torna o mecanismo mais prático para uso em larga escala.
O avanço é baseado no armazenamento termoquímico, no qual uma reação química é usada em ciclos repetitivos para manter o calor, dirigi-lo para acionar turbinas e gerar energia e, em seguida, reaquecer o material para continuar o ciclo.
O armazenamento termoquímico lembra uma bateria, na qual ligações químicas são utilizadas para armazenar e liberar energia, mas a diferença essencial é que a transferência de energia é baseada no calor, e não na eletricidade.
Bateria térmica
O sistema se baseia na decomposição reversível do carbonato de estrôncio em óxido de estrôncio e dióxido de carbono, o que consome energia térmica (carregamento). No ciclo de uso da energia (descarregamento), a recombinação do óxido de estrôncio e do dióxido de carbono libera o calor armazenado.
Em comparação com outras técnicas, o novo sistema tem a vantagem de permitir um aumento de 10 vezes na densidade de energia, tornando o equipamento muito menor e mais barato.
"Nesse tipo de sistema, a eficiência energética está estreitamente relacionada com o uso das temperaturas mais elevadas possíveis," explica o professor Nick Auyeung. "Os sais fundidos que estão sendo usados hoje para armazenar energia termossolar só funcionam a cerca de 600º C, e também requerem grandes recipientes e materiais corrosivos. O composto que estamos estudando pode ser utilizado a até 1200º C, e pode ser duas vezes mais eficiente que os sistemas existentes.
E os materiais não são corrosivos e nem inflamáveis, e estão disponíveis industrialmente a custo razoável.
Mais ciclos
Em termos conceituais, por este processo toda a energia produzida pode ser armazenada indefinidamente e utilizada mais tarde, quando a eletricidade for necessária. Alternativamente, uma parte da energia poderia ser utilizada imediatamente e o restante direcionado para armazenamento e uso posterior.
Em testes em escala de laboratório, o sistema funcionou bem por 45 ciclos de aquecimento e resfriamento, quando então o material começou a apresentar alterações químicas que reduziram sua eficiência.
Assim, mais pesquisas serão necessárias para identificar formas de reprocessar os materiais ou aumentar significativamente o número de ciclos que podem ser executados com essa bateria térmica.

Bibliografia:

Solar Thermochemical Energy Storage Through Carbonation Cycles of SrCO3/SrO Supported on SrZrO3
Nathan R. Rhodes, Amey Barde, Kelvin Randhir, Like Li, David W. Hahn, Renwei Mei, James F. Klausner, Nick AuYeung
ChemSusChem
Vol.: First published online
DOI: 10.1002/cssc.201501456

Especial Armazenar o vento: Bateria Orgânica

Por Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Armazenar o vento: Bateria Orgânica
O primeiro protótipo é pequeno, mas sua robustez (10.000 ciclos) entusiasmou a equipe a construir uma versão maior.[Imagem: Anne Guenther/FSU]

    Bateria orgânica
Uma equipe de pesquisadores da Universidade Friedrich Schiller de Jena, na Alemanha, desenvolveu um sistema que usa polímeros orgânicos e uma solução salina inofensiva para armazenar energia.
O sistema é voltado para o armazenamento temporário de fontes intermitentes de energia, como a solar e a eólica, que geram energia demais num momento, e de menos em outro.
"O que é novo e inovador na nossa bateria é que ela pode ser fabricada a um custo muito menor, e quase atinge a capacidade dos sistemas tradicionais que usam ácidos e metais," disse o professor Martin Hager, coordenador da equipe.
Durante um longo tempo, as baterias de fluxo - também conhecidas como sistemas redox - foram desenvolvidas utilizando o metal vanádio dissolvido em ácido sulfúrico como eletrólito. Ocorre que o vanádio é extremamente caro, e o ácido sulfúrico altamente corrosivo.
Bateria redox sem ácidos
Nesta bateria redox construída pela equipe alemã, são utilizados materiais sintéticos. A estrutura central lembra o isopor (poliestireno), no qual grupos funcionais foram adicionados para permitir que o material aceite ou doe elétrons.
Os polímeros literalmente "nadam" em uma solução aquosa, sem necessidade de ácidos agressivos.
"Assim, conseguimos usar uma membrana de celulose simples e barata e evitar materiais tóxicos e caros," disse Tobias Janoschka, principal projetista do sistema.
Nos primeiros testes, a bateria redox de fluxo suportou 10.000 ciclos de carga e descarga com uma perda mínima de capacidade.
A densidade de energia do protótipo chegou a 10 Watts-hora por litro. A equipe afirma já estar trabalhando em uma versão maior e mais eficiente.

Bibliografia:

An aqueous, polymer-based redox-flow battery using non-corrosive, safe, and low-cost materials
Tobias Janoschka, Norbert Martin, Udo Martin, Christian Friebe, Sabine Morgenstern, Hannes Hiller, Martin D. Hager, Ulrich S. Schubert
Nature
Vol.: 527, 78-81
DOI: 10.1038/nature15746

Especial Armazenar o vento: Tecnologias para serem levadas a sério

Por Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Armazenar o vento: Tecnologias que merecem ser levadas a sério
Esta planta-piloto de armazenamento de "vento-liquido" é uma das muitas alternativas consideradas por engenheiros de todo o mundo.[Imagem: Universidade de Birmingham]
Armazenar o vento

Embora um discurso infeliz possa transformar qualquer coisa em motivo de piada, o armazenamento de energia eólica - assim como o armazenamento de energia solar - é um assunto que está sendo levado a sério por engenheiros e cientistas de todo o mundo.
Não sendo possível armazenar ou dosar o vento ou a luz do Sol - ainda que o ar líquido não seja nenhum absurdo -, é possível armazenar a energia gerada por eles, para que essa energia possa ser usada mais tarde ou em um fluxo constante.
O descompasso entre a disponibilidade e a intermitência dos ventos e da luz do Sol e a demanda de energia é um grande obstáculo para que as fontes renováveis de energia se tornem responsáveis por uma fração significativa da matriz energética de qualquer país.
Baterias de fluxo
Este problema pode ser resolvido com uma tecnologia que permita armazenar grandes quantidades de energia elétrica, qualquer que for a intensidade com que ela for gerada a cada momento, e liberá-la de forma dosada e contínua à rede elétrica - incluindo os períodos quando o vento não estiver soprando e o Sol não estiver brilhando.
As melhores candidatas para cumprir esse papel são as baterias líquidas, ou baterias de fluxo.
Ao contrário das baterias sólidas - como as baterias de lítio dos aparelhos eletrônicos -, as baterias de fluxo armazenam a energia em líquidos contidos em grandes tanques, de forma que a capacidade de energia das baterias é do tamanho dos tanques disponíveis - e eles podem ser ampliados conforme a necessidade.
Armazenar o vento: Tecnologias que merecem ser levadas a sério
As baterias de ar-lítio são outra alternativa para consumos menores, como nos veículos elétricos. [Imagem: Tao Liu/Gabriella Bocchetti/Clare P. Grey]
Para lançar a energia na rede elétrica, os líquidos são bombeados por um equipamento de conversão eletroquímica, cuja reação gera a eletricidade. Os líquidos "descarregados" são armazenados em outros tanques, de forma a serem reenergizados quando o Sol e o vento voltarem. Assim, a bateria pode ser configurada para fornecer sempre a mesma intensidade de energia à rede, de acordo com a média de geração eólica ou solar a cada período.
Especial Armazenar o Vento
Com um potencial destes, não é de impressionar que pesquisadores de todo o mundo estejam trabalhando com afinco em busca de soluções que possam ser viabilizadas técnica e economicamente, o que vem se traduzindo na construção de várias usinas-piloto.
Embora nenhuma solução definitiva tenha sido encontrada ainda, esta série de reportagens mostrará quatro alternativas reveladas pelos pesquisadores nas últimas semanas, dentre aquelas com maior potencial para oferecer soluções que possam ser usadas não apenas em grandes usinas geradoras, mas também em instalações domésticas, com vistas a uma futura configuração de geração distribuída de energia.
Nesta primeira reportagem, vale destacar um resultado importante na linha mais tradicional, que poderá prover uma alternativa de baixo custo às atuais baterias de lítio - afinal, o grande impulsionador do desenvolvimento das baterias líquidas é o elevado custo das baterias sólidas.
Armazenar o vento: Tecnologias que merecem ser levadas a sério
[Imagem: Marc Walter et al. - 10.1021/acs.chemmater.5b03531]
Magnésio e ouro de tolo
Marc Walter e seus colegas da Escola Politécnica de Zurique (ETH), na Suíça, estão tentando desenvolver uma alternativa acessível aos bancos de baterias de lítio, cujos conjuntos podem superar os US$3.000,00 para uma simples instalação residencial de baixa potência.
Como catodo (polo negativo) eles usaram a bela pirita, um mineral conhecido como ouro de tolo, devido à sua semelhança com o ouro verdadeiro - a pirita é composta basicamente por ferro e enxofre.
Eles começaram com magnésio, de forma a produzir um anodo (polo positivo) seguro, barato e com alta densidade de energia.

Os primeiros testes mostraram que a densidade de energia do protótipo fica próxima à das baterias
 de íons de lítio.O eletrólito - o componente que condutor de eletricidade entre aqueles dois eletrodos - contém íons de sódio e de magnésio.
A grande vantagem dessa abordagem é a utilização de materiais de baixo custo, o que permitiria construir baterias de grande capacidade e economicamente viáveis. Antes disso, porém, a equipe espera aproximar-se mais da capacidade teórica dos seus compostos, o que significará melhorar o rendimento do protótipo em cerca de duas a três vezes.

Bibliografia:

Efficient and Inexpensive Sodium-Magnesium Hybrid Battery
Marc Walter, Kostiantyn V. Kravchyk, Maria Ibáñez, Maksym V. Kovalenko
Chemistry of Materials
Vol.: 27 (21), pp 7452-7458
DOI: 10.1021/acs.chemmater.5b03531

sexta-feira, 27 de novembro de 2015

Revestimento torna aço à prova de sujeira e de corrosão

Por Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Aço à prova de sujeira e de corrosão
O aço repele qualquer líquido mesmo depois de riscado com uma ferramenta de diamante. [Imagem: Alexander B. Tesler et al. - 10.1038/ncomms9649]
Revestimento de tungstênio

Vários tipos de aços mais fortes e mais resistentes
 têm sido desenvolvidos ao longo dos últimos 50 anos.
Mas a superfície do aço se manteve praticamente inalterada, sujeita como sempre aos efeitos corrosivos da água, do sal e de materiais corrosivos e abrasivos.
Com isto se pode avaliar a importância de uma descoberta feita por Alexander Tesler e seus colegas da Universidade de Harvard, nos EUA, que torna o aço mais forte, mais seguro e com maior durabilidade.
A inovação veio na forma de um revestimento superficial extremamente resistente e feito de um material largamente disponível, o óxido de tungstênio.
Aço à prova de sujeiras e anticorrosão
Quando foi posto na forma de uma película com poros nanométricos, o óxido de tungstênio se transformou em uma película escorregadia com as melhores características anti-incrustante (antissujeira) e anticorrosivas já vistas.
O material é capaz de repelir qualquer tipo de líquido, mesmo depois de ter sofrido um intenso ataque estrutural com algumas das ferramentas mais duras que se conhece.
"Nosso aço escorregadio é várias ordens de magnitude mais durável do que qualquer material anti-incrustação desenvolvido antes," disse a professora Joanna Aizenberg, cuja equipe já desenvolveu uma série de materiais escorregadios e resistentes, incluindo supervidros, revestimentos "gelofóbicos", materiais anticongelamento, materiais adaptativos etc.
"Até agora, estes dois conceitos - durabilidade mecânica e anti-incrustação - eram antagônicos. Precisamos de superfícies texturizadas e porosas para dar resistência antissujeira, mas revestimentos nanoestruturados ásperos são intrinsecamente mais fracos do que seus análogos compactos. Esta pesquisa mostra que uma engenharia de superfície cuidadosa permite projetar um material capaz de realizar múltiplas funções, até mesmo funções conflitantes, sem degradação do desempenho," acrescentou a pesquisadora.
Aço à prova de sujeira e de corrosão
O revestimento foi aplicado em peças de aço dos mais diversos formatos, de placas a agulhas de seringa. [Imagem: Alexander B. Tesler et al. - 10.1038/ncomms9649]
Teste de tortura
Para fabricar o revestimento, Tesler usou uma técnica eletroquímica para crescer um filme ultrafino composto por minúsculas ilhas de óxido de tungstênio diretamente sobre a superfície de aço.
A resistência do aço revestido foi testada com uma pinça de aço inoxidável, chaves de fenda, gravadores com ponta de diamante e com jateamento com esferas de aço. Depois de cada teste de tortura, a equipe testava a propriedade antiumedecimento usando água, óleo, ácidos e até fluidos biológicos, contendo bactérias e sangue.
O material continuou a repelir todos os líquidos após cada um dos testes de tortura - na verdade, o aço revestido com o óxido de tungstênio nanoestruturado mostrou-se mais forte do que o aço original.
As possibilidades de aplicação do novo revestimento são virtualmente inumeráveis, em praticamente todos os setores da indústria. Mas vale destacar os equipamentos médicos, de implantes a bisturis, pela capacidade do material para repelir as sujeiras de natureza biológica, sobretudo as bactérias.

Bibliografia:

Extremely durable biofouling-resistant metallic surfaces based on electrodeposited nanoporous tungstite films on steel
Alexander B. Tesler, Philseok Kim, Stefan Kolle, Caitlin Howell, Onye Ahanotu, Joanna Aizenberg
Nature Communications
Vol.: 6, Article number: 8649
DOI: 10.1038/ncomms9649

quarta-feira, 25 de novembro de 2015

Contra poluição, alemães testam carro coberto de grama

Por BBC Brasil


David K. Gibson

segunda-feira, 23 de novembro de 2015

8 tecnologias emergentes que vão mudar o mundo até 2050

Publicado por Tecmundo



É bastante comum imaginar como será o futuro e fazer conjecturas do que podemos esperar daqui algumas décadas (quem sabe finalmente carros voadores ou hoverboards?). Hoje, já temos várias tecnologias emergentes que serão aprimoradas nos próximos anos e que até 2050 devem se popularizar imensamente.
Se já tivemos tantas mudanças significativas nos últimos 35 anos, é no mínimo empolgante idealizar as novidades até 2050 – apesar de algumas perspectivas também serem um tanto sinistras também. Inúmeros especialistas fizeram previsões desse iminente futuro com base na tecnologia atual e têm alguns palpites, como vamos conferir logo abaixo:

1 – A ascensão da energia solar

A energia solar já existe há tempos, porém não é algo tão popular. Felizmente, o custo médio dos painéis solares tem diminuído bastante com o passar dos anos. Por exemplo, nos Estados Unidos um painel por watt custava aproximadamente US$ 75 em 1972, valor que hoje é de somente alguns dólares.
De acordo com pesquisas da Agência Internacional de Energia (IEA), é esperado que até 2050 os painéis solares sejam capazes de gerar 27% da energia total do mundo, tornando-se assim a nossa principal fonte de energia no planeta (fonte de eletricidade que também é considerada bastante limpa). Se isso se concretizar, aproximadamente 6 bilhões de toneladas de dióxido de carbono poderiam ser evitadas todos os anos.

2 – Um trilhão de sensores conectados à internet

Já falamos muito sobre a internet das coisas aqui no TecMundo. Para ela se tornar realidade, é necessário que a internet esteja muito mais presente em nossas vidas do que hoje. Como o custo dos sensores tem diminuído e a demanda por eles tem aumentado, é cogitado que até 2025 mais de 1 trilhão de sensores se conectem à internet.
A Internet das Coisas oferece um grande potencial para modificar as nossas vidas e só o tempo dirá se essas projeções realmente se confirmarão. Inclusive, especialistas preveem que 10% da população mundial estará vestindo roupas com chips embutidos que se conectam à internet até 2022. Hoje já temos um bom leque de dispositivos vestíveis no mercado, incluindo relógios inteligentes, pulseiras e óculos que se conectam à web.

3 – O primeiro carro feito em impressão 3D entrará em produção

A demanda de impressoras 3D tem crescido muito desde o lançamento das primeiras versões desses aparelhos. Por exemplo, em 2014, mais de 130 mil impressoras 3D foram vendidas em todo o mundo, um aumento de quase 70% em relação aos números de 2013 (quantia que deve subir ainda mais em 2015).
Conforme as impressoras 3D ficam mais poderosas e baratas, novas aplicações surgem para esses equipamentos. Algumas empresas já estão utilizando a tecnologia para criar protótipos de automóveis, imprimindo peças específicas de veículos. A Audi exibiu recentemente um carro de tamanho diminuto criado pelas suas impressoras 3D de metal. A empresa Local Motors já disse que vai fabricar um automóvel completo e em tamanho real somente através de impressão 3D nos próximos anos – inclusive, vários protótipos já foram criados.

4 – Os celulares implantáveis serão realidade

Estar constantemente conectado pode adquirir um significado completamente diferente em 2025. De acordo com especialistas, é provável que nos próximos dez anos o primeiro celular implantável esteja comercialmente disponível em grande escala. O aparelho (que consistirá basicamente em um chip mais robusto) será capaz de monitorar vários dados do indivíduo, permitindo que o usuário se comunique através de ondas cerebrais ou sinais verbais.
Já existem alguns dispositivos implantáveis atualmente, como os marca-passos, porém o chip em questão trará muitas outras possibilidades, já que poderá se conectar à internet. Resta-nos saber se as pessoas realmente adotarão tal aparelho, principalmente por esse ser um material não natural que emite ondas eletromagnéticas.

5 – Quase todo o planeta estará conectado

É esperado que até 2050 praticamente todas as pessoas do mundo se conectem facilmente à internet. Indivíduos de países em desenvolvimento estão entrando em contato pela primeira vez com a rede através de smartphones e de tablets – e não pelos computadores. Atualmente, aproximadamente 40% da população mundial tem acesso à web.
Empresas como Google e Facebook têm projetos variados para conectar populações de porções remotas do mundo (como os drones que distribuem internet na África) com o intuito de que elas também criem as suas próprias identidades digitais. Cogita-se que mais de 90% da população mundial terá um smartphone até 2025, permitindo o acesso rápido e fácil à rede, e que 97,5% se conecte em 2050 (o que será mais de oito bilhões de pessoas).  

6 – Um tradutor universal

Imagine se pudéssemos viajar para outros países e nos comunicar com a população local mesmo sem saber o idioma da região? De acordo com o jornal The Economist, os tradutores automáticos que vemos Star Trek têm tudo para se tornar realidade. No futuro, será permitido se comunicar com pessoas que não falem o mesmo idioma ao utilizar um equipamento semelhante a um par de óculos ou um app no telefone.
Conforme as pessoas falam no idioma estrangeiro, traduções serão feitas simultaneamente (no caso dos óculos, será como se estivéssemos vendo as legendas de filmes). O inventor William Powell já fez um protótipo de tal equipamento, possibilitando que falantes do inglês e espanhol se comunicassem em tempo real. É esperado que até 2050 tecnologias desse tipo sejam aperfeiçoadas, livres de bugs, e permitam maior comunicação mundial.

7 – Órgãos artificiais poderiam acabar com as filas de transplantes

De acordo com as estatísticas dos Estados Unidos, um entre 18 indivíduos morre no país esperando na fila por um transplante de órgão – realidade que também ocorre em outras proporções em vários países. Já existem tecnologias para ampliar a vida desses pacientes, porém nada substitui um órgão de fato.
Em aproximadamente 35 anos, é cogitado que os laboratórios criarão soluções mais permanentes para as pessoas que aguardam ansiosamente nesses filas. Não será necessário esperar alguém morrer para você receber um órgão novo, pois eles serão fabricados nos próprios laboratórios. Já existem casos de bexigas totalmente artificiais que foram transplantadas em pacientes, e hoje eles estão bem e sem efeitos colaterais.
Outros órgãos, como corações, já estão a caminho. O mais impressionante é que a tecnologia das impressoras 3D também pode entrar nesse procedimento, pois os cientistas poderão utilizar as células-tronco de um paciente para criar um órgão preciso e específico para ele. Esse processo envolve o crescimento de células-tronco no laboratório após removê-las do paciente para então utilizá-las na impressão 3D e criar a nova parte do corpo – tecnologia chamada de bioimpressão.

8 – Popularização de carros autônomos

As fabricantes de carros já planejam lançar na próxima década carros autônomos capazes de estacionar sozinhos, de acordo com o Instituto Milken. Os pesquisadores dizem que a grande maioria dos automóveis autônomos não terá nenhum comando realizado por seres humanos em 2035. Os veículos que se dirigem serão mais seguros e poderão eliminar os riscos de acidentes por erro humano, que passam da marca dos 90%.
Além disso, os carros autônomos também vão contribuir para evitar o congestionamento e os engarrafamentos em cidades grandes. Segundo estimativas atuais dos Estados Unidos, esses modelos podem evitar mais de 30 mil mortes por ano, o que é um número bastante significativo. Os carros autônomos têm crescido consideravelmente no mercado e mais de 60% dos americanos já diz confiar plenamente em tais automóveis.
Os carros elétricos também serão bem mais comuns em 2050, além de trazerem benefícios ao meio ambiente. De acordo com a Enel (maior companhia de energia da Itália), as produções de automóveis elétricos subirão para 7 milhões em 2020 e para 100 milhões em 2050, reduzindo em até 30% a emissão de CO2 nos transportes e diminuindo o consumo de combustíveis. O Rocky Mountain Institute diz que 50% dos carros dos EUA serão elétricos em 2050.
É claro que existem muitas outras tecnologias que prometem bastante para as próximas décadas. Quais são tecnologias do futuro que você está mais ansioso para que se tornem realidade?Comente no Fórum do TecMundo.

domingo, 22 de novembro de 2015

Mapa quantifica pela primeira vez água escondida debaixo da terra no mundo

Por BBC Brasil em 21 de Novembro de 2015

Jonathan Amos