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célula solar biogênica gera o dobro de energia mesmo com céu nublado

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célula solar biogênica gera o dobro de energia mesmo com céu nubladoRedação do Site Inovação Tecnológica -  01/10/2018 O segredo da biocélula está no licopeno, a mesma substância responsável pela cor do tomate. [Imagem: S. K. Srivastava et al. - 10.1002/smll.201800729] Célula solar biogênica Pesquisadores descobriram uma maneira barata e sustentável de construir uma célula solar usando bactérias que convertem luz em energia - uma biocélula solar. A biocélula gerou uma corrente mais do que o dobro mais forte do que qualquer outro dispositivo desse tipo até agora, e funcionou de forma eficiente tanto sob uma luz equivalente ao brilho do Sol, quanto sob uma penumbra mais forte do que em um dia chuvoso. Com o desenvolvimento necessário que deverá se seguir, essas células solares - chamadas de "biogênicas", porque são feitas de organismos vivos - têm potencial para se tornar tão eficientes quanto as células fotovoltaicas usadas nos painéis solares convencionais. Esforços anterior…

Pasta Nuclear: A substância mais dura (des)conhecida no Universo

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Pasta Nuclear: A substância mais dura (des)conhecida no UniversoRedação do Site Inovação Tecnológica -  02/10/2018 O "macarrão nuclear" tem uma densidade calculada em 1030 ergs/cm3 - 1 erg equivale a 1 grama × centímetro2/segundo2. [Imagem: Matthew E. Caplan et al.(2018)] Material mais forte do Universo As estrelas de nêutrons nascem após as supernovas, uma implosão que comprime um objeto do tamanho do Sol para o tamanho de uma cidade, o que torna esses corpos celestes cem trilhões de vezes mais densos do que qualquer coisa na Terra. Sua imensa gravidade transforma suas camadas externas em uma espécie de "super-sólido", tornando as estrelas de nêutrons semelhantes à terra em termos de contar com uma crosta fina envolvendo um núcleo pastoso ou líquido. Astrofísicos conseguiram agora calcular a resistência do material dentro da crosta das estrelas de nêutrons. O resultado não surpreendeu: É o material mais forte conhecido no Universo, onde "conhecido" merec…

Dobra-te Sésamo: Metamaterial dobra sozinho e com autocorreção

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Dobra-te Sésamo: Metamaterial dobra sozinho e com autocorreçãoRedação do Site Inovação Tecnológica -  02/10/2018 O processo funciona com a aplicação de uma força de pequena intensidade. [Imagem: Corentin Coulais et al. - 10.1038/s41586-018-0541-0] Dobra-te Sésamo Se você se lembra de quando se usavam mapas rodoviários de papel, certamente se lembra que parecia mais fácil encontrar o caminho sem o mapa do que descobrir uma maneira de dobrar novamente o mapa da maneira correta. E aqueles mapas são minúsculos quando comparados a outras coisas que devem ser fabricadas, dobradas e depois serem abertas quando necessárias - painéis solares de satélites e naves espaciais, por exemplo. Corentin Coulais, da Universidad de Amsterdam, na Holanda, descobriu agora um modo de fazer com que uma estrutura dobre-se sozinha em vários passos pré-programados, sem que ninguém precise se lembrar da sequência e sem depender dos inúmeros motores usados para desdobrar os painéis solares no espaço. Para que a c…

Superátomo metálico permitirá entender os catalisadores

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Superátomo metálico permitirá entender os catalisadoresRedação do Site Inovação Tecnológica -  02/10/2018 Entendendo os catalisadores poderá ser possível substituir os caríssimos ródio e platina por metais mais baratos. [Imagem: Christian Gemel/TUM] Compreender os catalisadores Olhando de fora, este aglomerado formado por 55 átomos de cobre e alumínio parece um cristal, mas quimicamente ele tem as propriedades de um único átomo. O superátomo heterometálico representa a realização de um sonho longamente acalentado pelos químicos porque apresenta os pré-requisitos para o desenvolvimento de novos catalisadores de baixo custo. O prêmio esperado é resolver um dos maiores problemas da indústria química: Os catalisadores, essenciais para um grande número de processos e reações, da indústria petrolífera à indústria farmacêutica, são caros - lembre-se da platina e do ródio, por exemplo. "Muitos grupos de pesquisadores estão experimentando novos compostos de materiais feitos de metais bási…

O componente do qual você nunca ouviu falar mas vai acelerar sua internet

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O componente do qual você nunca ouviu falar mas vai acelerar sua internetRedação do Site Inovação Tecnológica -  01/10/2018 Este é um componente chave não apenas para a sua internet atual, mas também para a internet e a computação do futuro. [Imagem: Second Bay Studios/Harvard SEAS] Modulador óptico Uma equipe da Universidade Cidade de Hong Kong e da Universidade de Harvard conseguiu miniaturizar um modulador de niobato de lítio, um componente essencial para a indústria optoeletrônica e para a transmissão de dados por luz, colocando o modulador inteiro dentro de um chip. O modulador é menor, mais eficiente, com transmissão de dados mais rápida e ainda custa menos. Segundo Cheng Wang e seus colegas, "a tecnologia está pronta para revolucionar a indústria". Moduladores eletro-ópticos são componentes críticos nas comunicações modernas. Eles convertem os sinais eletrônicos de alta velocidade dos computadores e roteadores, em sinais ópticos, antes de transmiti-los através das red…

Produção de biocombustíveis é multiplicada com técnica simples

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Produção de biocombustíveis é multiplicada com técnica simplesRedação do Site Inovação Tecnológica -  01/10/2018 Madeira submetida à desconstrução para produzir açúcares simples. [Imagem: Ydna Questell-Santiago/EPFL] Xilose e glicose Químicos suíços desenvolveram um método que multiplica por várias vezes o rendimento dos açúcares das plantas, melhorando a produção dos biocombustíveis, produtos químicos e outros materiais derivados da biomassa. A produção de combustíveis e produtos químicos a partir da biomassa (cana-de-açúcar, madeira, gramíneas etc.) envolve a decomposição - ou "desconstrução" - das plantas para produzir carboidratos, principalmente na forma de açúcares simples, como xilose e glicose. Contudo, ainda que esses açúcares sejam valiosos, os atuais processos de desconstrução das plantas acabam por degradá-los. Ydna Santiago, da Escola Politécnica Federal de Lausanne, desenvolveu um método químico que estabiliza os açúcares simples e impede que eles sejam degrada…

Motores de avião com inovações radicais

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Motores de avião com inovações radicaisRedação do Site Inovação Tecnológica -  28/09/2018 Rotor aberto com um ciclo de disco oscilante.[Imagem: Ultimate Project] Motores para os aviões do futuro A visão de futuro da União Europeia para a aviação da União Europeia centra-se em reduzir o consumo de energia das aeronaves e as emissões de CO2 por passageiro-quilômetro em 75% até o ano 2050. No entanto, esse objetivo não seria viável se o setor de aviação contasse apenas com as melhorias incrementais das tecnologias de ponta apresentadas a cada lançamento de aeronave pela indústria. Parte da redução precisa ser alcançada por meio de novas tecnologias radicais. Este é o objetivo do projeto Ultimate, financiado pela própria União Europeia. "Para atingir a meta de redução de 75%, estima-se que os últimos 18% terão que vir da tecnologia revolucionária desenvolvida no Ultimate," disse Tomas Grönstedt, professor da Universidade de Tecnologia de Chalmers, na Suécia, e coordenador do pro…

Teoria Gaia 2.0 detalha processo da vida na Terra

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Teoria Gaia 2.0 detalha processo da vida na TerraRedação do Site Inovação Tecnológica -  26/09/2018 A nova teoria defende que os humanos podem dar um "upgrade" na Terra.[Imagem: Domínio Público] Teoria Gaia Uma teoria consagrada pelo tempo sobre por que as condições na Terra permaneceram estáveis o suficiente para que a vida evoluísse durante bilhões de anos recebeu uma de suas primeiras atualizações importantes. Nos últimos 50 anos, a hipótese Gaia, de autoria do professor James Lovelock, vem sendo a referência fundamental - e talvez única - para explicar como a vida persistiu na Terra apesar do dinamismo do planeta. A ideia da teoria Gaia - alguns preferem hipótese Gaia - é que os organismos vivos e seus arredores inorgânicos evoluíram juntos como um sistema único, autorregulador, que manteve o planeta hospitaleiro para a vida - apesar de ameaças como um Sol com suas próprias idiossincrasias, vulcões e ataques de meteoritos, sem contar os aquecimentos e eras do gelo. O pro…

Robô mole anda sem motor

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Robô mole anda sem motorRedação do Site Inovação Tecnológica -  27/09/2018 As estruturas de hidrogel podem fazer movimentos complexos e programáveis. [Imagem: Amirali Nojoomi et al. - 10.1038/s41467-018-05569-8] Estruturas 3D bioinspiradas A chamada "robótica mole" está-se se aproximando cada vez mais de seu grande objetivo: imitar os seres vivos. Amirali Nojoomi, da Universidade do Texas em Arlington, nos EUA, criou hidrogéis que executam movimentos complexos e repetitivos, permitindo que as estruturas feitas com o material se movam de forma controlada. Sem motores e sem quaisquer outros mecanismos internos, os hidrogéis podem ser controlados externamente, por luz ou por diferenças de temperatura, por exemplo. Isso permite que as estruturas sejam programadas para se expandir e contrair de uma forma controlada no espaço e no tempo. A técnica consiste em utilizar hidrogéis sensíveis à temperatura com diferentes graus e taxas de expansão e encolhimento. Usando uma impressora 3…

Pirâmide triangular é mais simétrica que esfera - em nanoescala

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Pirâmide triangular é mais simétrica que esfera - em nanoescalaRedação do Site Inovação Tecnológica -  26/09/2018 Estas são as proporções das integrais de transferência (que quantificam as interações de ligação química) entre os átomos que dão origem à simetria dinâmica nas estruturas em formato de pirâmide triangular (direita).[Imagem: Naoki Haruta et al. - 10.1038/s41467-018-06244-8] Simetria Por essa ninguém esperava: químicos japoneses descobriram que nanoestruturas em forma de tetraedro, compostas de determinados metais, têm um grau de simetria maior do que a simetria geométrica dos átomos esféricos. Pode parecer complicado e estranho - um tetraedro ter uma simetria maior do que uma esfera - mas a descoberta tem implicações profundas. Primeiramente, estudar a simetria, um dos conceitos mais fundamentais em física e química, pode facilitar uma compreensão mais profunda das leis que moldam nosso Universo - não é exagero afirmar que a simetria estabelece todas as leis naturais do un…
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Madeira artificial feita de plástico

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Madeira artificial feita de plásticoRedação do Site Inovação Tecnológica -  20/08/2018 Ilustração do processo e fotos de toquinhos de madeira artificial de plástico. [Imagem: Zhi-Long Yu et al. - 10.1126/sciadv.aat7223] Madeira de plástico A madeira é um dos materiais mais utilizados pela humanidade não apenas por estar largamente disponível e ser renovável, mas também por apresentar uma grande resistência aliada a uma baixa densidade. Agora, químicos da Universidade de Ciência e Tecnologia da China desenvolveram uma técnica biomimética para fabricar "madeira de plástico". Mas se os plásticos representam um grande problema em relação ao meio ambiente, qual seria a vantagem de fabricar madeira artificial de plástico? Zhi-Long Yu e seus colegas destacam pelo menos quatro: a madeira artificial não apodrece, é mais leve, apresenta melhor isolamento termal e pode ser fabricada com polímeros retardantes de fogo, como os usados nos revestimentos de fios e cabos elétricos. "As …

Fotografia de alta velocidade troca distância por tempo

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Fotografia de alta velocidade troca distância por tempoRedação do Site Inovação Tecnológica -  20/08/2018 Em lugar de pensar na "distância focal", pense no "tempo focal" - dá no mesmo, mas as lentes ficam minúsculas. [Imagem: Barmak Heshmat/MIT] Tempo focal Pesquisadores do MIT, nos EUA, desenvolveram uma nova técnica de óptica para fotografia que captura as imagens com base no tempo de reflexão da luz dentro do conjunto de lentes, em lugar da abordagem tradicional, que se baseia no arranjo espacial das lentes. Esse novo princípio cria possibilidades de novos recursos para câmeras sensíveis ao tempo ou à profundidade, que não são possíveis com a óptica de fotografia convencional. Especificamente, Barmak Heshmat e seus colegas projetaram uma óptica para um sensor ultrarrápido conhecido como câmera streak, um sensor de altíssima velocidade que captura a emissão de luz de fenômenos que ocorrem em períodos extremamente curtos. As câmeras streak e outras câmeras ultrarr…

Carbonos matemáticos viram realidade para desbancar grafeno

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Redação do Site Inovação Tecnológica -  21/08/2018 Estruturas de duas schwarzitas, que serão fabricadas no interior dos poros das zeólitas. [Imagem: Efrem Braun et al. - 10.1073/pnas.1805062115] Schwarzitas Um novo método computacional permite projetar materiais de carbono bidimensionais, conhecidos como schwarzitas, e fabricá-los de maneira precisa. "Por muito tempo as schwarzitas foram apenas um conceito matemático de uma nova forma de carbono bidimensional. Como o grafeno, elas têm potencialmente muitas propriedades únicas e aplicações interessantes," disse Berend Smit, da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça. Essas propriedades eletrônicas, magnéticas e ópticas exclusivas das schwarzitas as tornam ideais para a fabricação de supercapacitores, eletrodos de baterias, catálise, armazenamento de gases, como o hidrogênio, e separações químicas. Uma contribuição importante para que as schwarzitas passassem das idealizações teóricas de Hermann Schwarz (1843-1921) par…