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Aviões começam a testar sensores de integridade sem fios



Aviões começam a testar sensores de integridade sem fios
O primeiro voo de teste foi um sucesso, mostrando que o módulo gera a energia esperada para um sistema de monitoramento inteligente da integridade estrutural dos aviões.[Imagem: EADS]
O que era uma promessa começou a virar realidade:redes de sensores já começaram a monitorar a integridade estrutural de aviões.As redes de sensores interligam uma série de unidades computacionais autônomas minúsculas, capazes de coletar dados por meio de sensores, trocar informações entre si e transmitir seus dados para umacentral, tudo por conexões sem fios.
O conceito é tão promissor que foi listado entre as 10 tecnologias que podem salvar a economia mundial.
Em 2011, a Airbus apresentou um conceito futurista de aviãoque utiliza as redes de sensores para monitorar quase tudo na aeronave.
Agora, a EADS, controladora da Airbus, juntamente com engenheiros da Universidade de Viena, na Áustria, fizeram o primeiro voo real para testar o sistema de monitoramento inteligente.
Tal como o sistema nervoso no corpo humano, que detecta quase tudo o que acontece conosco e ao nosso redor, os sensores ligados à fuselagem do avião vão registrar e transmitir dados sobre a integridade estrutural da aeronave em tempo real.
Redes de sensores
Os dois grandes desafios para transformar as redes de sensores em realidade são criar uma forma de alimentar eletricamente os sensores e seus módulos de recepção e transmissão, e algoritmos de redes neurais artificiais que permitam que os nós da rede se comuniquem sem um controle central.
A equipe do professor Ulrich Schmid acredita ter encontrado a solução para o primeiro problema através de seu "Módulo de Colheita de Energia", que gera eletricidade a partir da diferença de temperatura criada quando o avião decola e pousa.
"As baterias convencionais não são projetadas para as grandes diferenças de temperatura que as aeronaves estão sujeitas continuamente durante sua operação. Além disso, ninguém quer substituir regularmente todas as baterias dos sensores no avião inteiro. Usar cabeamento convencional, por outro lado, aumentaria significativamente o peso do aparelho," diz Schmid.
Aviões começam a testar sensores de integridade sem fios
Estes são "Módulos de Colheita de Energia", que geram eletricidade para os nós da rede de sensores aproveitando as diferenças de temperatura no lado externo do avião. [Imagem: EADS]
Efeito Seebeck
A geração de energia é termoelétrica: quando dois materiais condutores de eletricidade diferentes são unidos e seus pontos de contato têm diferentes temperaturas, gera-se uma tensão elétrica - este fenômeno é conhecido como "efeito Seebeck".
Foi o pesquisador Alexandros Elefsiniotis quem teve a ideia de garantir o suprimento contínuo de eletricidade para que a rede de sensores não pare de funcionar durante o voo.
Ele usou um reservatório de água de cerca de 10 centímetros cúbicos, que congela durante a decolagem, mas com um gradiente de temperatura diferente da fuselagem.
O primeiro voo de teste foi um sucesso, mostrando que o módulo gera a energia esperada.
"Nós obtivemos cerca de 23 joules de energia por voo, o que é suficiente para alimentar um nó da rede de sensores sem fios," disse Elefsiniotis.
Agora que os sensores já estão funcionando, os pesquisadores vão começar a testar seus algoritmos de comunicação.

Novo processo produz hidrogênio a partir de qualquer planta



Novo processo produz hidrogênio a partir de qualquer planta
O hidrogênio é produzido a partir da xilose, o açúcar simples mais abundante nas plantas. [Imagem: Del Campo et al./Angewandte Chemie International Edition]
Pesquisadores da Universidade Virgínia Tech, nos Estados Unidos, descobriram uma forma de produzir hidrogênio com alto rendimento a partir de qualquer planta.
Julia Martín del Campo e seus colegas descobriram uma rota para sintetizar o hidrogênio a partir da xilose, o açúcar simples mais abundante das plantas, compondo até 30% da parede celular.
O hidrogênio como combustível tem o potencial de reduzir a dependência de combustíveis fósseis, podendo ser queimado em motores a combustão ou usado emcélulas a combustível para produzir eletricidade diretamente - o único subproduto da "queima" do hidrogênio é a água.
As tentativas de produzir hidrogênio a partir da biomassa veem esbarrando com o alto custo do processo e a dependência de catalisadores de metais nobres, e tudo para produzir uma quantidade muito pequena do gás.
O novo processo a partir da biomassa funciona a pressão atmosférica normal e a uma temperatura de 50º C.
A solução para o catalisador começou com um trabalho anterior da equipe do Dr. Percival Zhang, quando um coquetel de enzimas transformou biomassa em hidrogênio.
O problema é que a maioria dos microrganismos, tanto naturais quanto geneticamente modificados, produz pouco hidrogênio porque eles se preocupam mais em crescer e se multiplicar do que em quebrar as moléculas de água para produzir hidrogênio.
A solução veio na forma de enzimas separadas de seus microrganismos naturais, criando um coquetel de enzimas que não ocorre na natureza.
Novo processo produz hidrogênio a partir de qualquer planta
A chave do processo é separar as enzimas de seus microrganismos, que se concentram mais em se reproduzir do que em produzir hidrogênio. [Imagem: Angewandte Chemie International Edition]
Quando essas enzimas são combinadas com a xilose e com um polifosfato, o processo gera três vezes mais hidrogênio do que os processos anteriores.
Segundo Zhang, o novo processo de produção de hidrogênio a partir da biomassa poderá chegar ao mercado em três anos.
Bibliografia:

High-Yield Production of Dihydrogen from Xylose by Using a Synthetic Enzyme Cascade in a Cell-Free System
Julia S. Martín del Campo, Joseph Rollin, Suwan Myung, You Chun, Sanjeev Chandrayan, Rodrigo Patiño, Michael WW Adams, Y.-H. Percival Zhang
Angewandte Chemie International Edition
Vol.: Article first published online
DOI: 10.1002/anie.201300766

Concreto nobre é usado para fazer joias


Materiais Avançados


Concreto nobre é usado para fazer joias
As primeiras bijuterias com o concreto nobre são resultado de uma mescla de cimento com paládio.[Imagem: Thomas Hauser/TU Vienna]
Joias de concreto
Assim como existem os metais nobres, agora existe também o concreto nobre.
Mesmo ambos sendo metais, o ferro é usado na construção civil e o ouro em joias - e, infelizmente, se o metal nasce ferro não dá para transformá-lo em ouro.
No caso do concreto, porém, isso parece ser possível - com um pouco de cuidado, ele pode ir da construção civil para o joalheiro.
Johannes Kirnbauer e seus colegas da Universidade de Viena, na Áustria, desenvolveram um concreto especial que pode ter diferentes propriedades físicas, dependendo da mistura.
O inesperado é que, na composição correta, e devidamente trabalhado e polido, ele adquire uma aparência digna de uma joia.
Para ser usado em joalheira, a composição do concreto deve atender ainda às exigências para sua adequada incorporação com os metais e ligas nobres, como o paládio, usado nos protótipos.
"O grande desafio que enfrentamos foi obter a viscosidade correta do concreto," comentou Kirnbauer. "Ele precisa ter uma viscosidade suficientemente baixa para fluir bem, mas também viscoso o suficiente para garantir que uma camada suficientemente sólida grude no anel."
Para isso, o concreto nobre não pode ser fornecido diretamente das caçambas giratórias de caminhões, ele precisou ser aplicado por aspersão sobre o metal, em camadas sucessivas.
Depois, é só entregar para o joalheiro para que ele faça o polimento final.
"Muitas pessoas pensam que uma joia de concreto deve ser muito pesada, mas na verdade é justamente o oposto," disse Thomas Hauser, o joalheiro que criou as primeiras peças artísticas com o concreto nobre.
O concreto pesa cerca de 2,3 gramas por centímetro cúbico - o mesmo volume de ouro pesa mais de sete vezes mais.

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10 MILHÕES DE DOLARES PARA QUEM INVENTAR UM TRICORDER


Biochip acústico abre caminho para tricorder

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/04/2013
Biochip acústico abre caminho para tricorder
Este biochip pode se tornar o coração de um aparelho médico semelhante ao tricorder, da série Jornada nas Estrelas. [Imagem: Penn State and Ascent BioNano Technologies]
Tricorder da vida real
Fazer com que uma gota de sangue ou outro líquido corporal percorra canais microscópicos em um aparelhinho do tamanho de um polegar pode significar exames médicos feitos na hora, no próprio consultório médico.
Esta é a meta dos biochips, que empregam técnicas de um campo conhecido como microfluídica.
O problema é combinar com as gotas para que elas fluam suavemente pelos microcanais, onde possam atingir os reagentes e biomarcadores que podem indicar as doenças.
Daniel Ahmed e seus colegas da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, acreditam ter encontrado uma técnica melhor para empurrar as gotículas do que o bombeamento ou a manipulação por meio de pinças ópticas.
Usando dois feixes de ondas sonoras, os pesquisadores conseguiram bem mais do que empurrar o líquido pelos microcanais: eles criaram uma técnica com uma precisão que permite ordenar células individuais.
Segundo o professor Tony Jun Huang, coordenador do estudo, o biochip sônico pode classificar células em cinco ou mais canais, permitindo analisar simultaneamente mais tipos de células.
Para ele, esse pode ser o caminho para criar dispositivos médicos semelhantes ao tricorder, da série Jornada nas Estrelas.
"Eventualmente você poderá fazer exames em um aparelho do tamanho de um telefone celular," afirmou. "É muito factível e nós já estamos trilhando esse caminho agora."
Som das células
Atualmente só existem aparelhos que conseguem separar células em esquemas de encruzilhada - usando apenas dois canais - além do que as células precisam estar imersas em gotículas líquidas.
O biochip foi construído sobre uma camada de um tipo de silicone (polidimetilsiloxano) onde foram colocados dois minúsculos transdutores eletroacústicos - mais conhecidos como alto-falantes.
Conforme as ondas acústicas dos dois alto-falantes interferem entre si, elas formam pontos de alta e baixa pressão sobre o chip. Quando as células entram nos microcanais, elas são canalizadas naturalmente para os nós de baixa pressão.
Para manipular as células conforme a necessidade basta ajustar as ondas dos dois alto-falantes.
"Nós podemos fazer mais", disse Huang. "Nós poderíamos fazer 10 canais, se quiséssemos, nós fizemos apenas cinco porque achamos que era impressionante o suficiente para mostrar o funcionamento do conceito."
Além dos exames tradicionais, devido à precisão com que manipula as células, a nova técnica permitirá a realização de exames genéticos.
Bibliografia:

Tunable, Pulsatile Chemical Gradient Generation via Acoustically Driven Oscillating Bubbles
Daniel Ahmed, Chung Yu Chan, Steven Sz-Chin Lin, Hari S. Muddana, Nitesh Nama, Stephen J. Benkovic, Tony Jun Huang
http://www.rsc.org/Publishing/Journals/lc/
Vol.: 13, pp. 328-331
DOI: 10.1039/c2lc40923b
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