SOLDA REVOLUCIONÁRIA UNE METAIS LEVES COM AÇO

A solda é gerada quando o plasma produzido pela vaporização da folha de alumínio faz com que os átomos dos metais se liguem.

Soldando o insoldável

Uma nova técnica de soldagem vai permitir reduzir muito o peso dos automóveis, que poderão assim consumir menos combustível e ficar mais resistentes, graças ao uso de metais mais fortes. Em comparação com o processo de solda tradicional, feito pelos robôs da indústria automobilística, a nova técnica usa 80% menos energia e cria conexões entre metais que são 50% mais fortes. Mais importante ainda, a técnica torna possível unir metais leves, criando ligas até agora consideradas "insoldáveis" porque o calor e a ressolidificação pós-solda as enfraquece. "Os materiais ficaram mais fortes, mas as soldas não. Nós podemos projetar metais com microestruturas intricadas, mas nós destruímos a microestrutura quando soldamos," explica o professor Glenn Daehn, da Universidade de Ohio, nos EUA, cuja equipe já havia revolucionado a estamparia de metais.

Solda ponto por resistência

Na técnica mais comum, chamada soldagem a ponto por resistência, uma forte corrente elétrica passa através das duas peças de metal, de modo que a resistência elétrica natural dos metais gera um calor que os derrete parcialmente, formando a solda que os liga. O grande inconveniente é que correntes elevadas consomem muita energia e as porções derretidas dos metais nunca serão tão fortes como eram antes.

Microfotografia de uma solda entre cobre (alto) e titânio (embaixo), mostrando a interconexão perfeita entre os dois metais leves.

Solda por vaporização

Na solução desenvolvida pela equipe de Daehn, batizada de VFA - sigla de Vaporized Foil Actuator -, a alta tensão gerada por um banco de capacitores cria pulsos elétricos no interior de uma folha de alumínio, fazendo-a vaporizar em uma questão de milissegundos. O disparo dos gases quentes gerados pela vaporização do alumínio junta as duas peças de metal de forma praticamente instantânea. A grande vantagem é que as peças não se fundem, de forma que não se cria uma costura de metal mais fraca entre elas. São os átomos das peças que se ligam, o que pode ser visto nas microfotografias da solda, que mostram porções de cada uma das peças "se abraçando", em uma junção perfeita.

Solda de aço com alumínio

A técnica utiliza menos energia porque o pulso elétrico é extremamente curto e porque a energia necessária para vaporizar a folha de alumínio é menor do que a necessária para fundir as peças de metal. Até agora, a equipe já conseguiu soldar diferentes combinações de cobre, alumínio, magnésio, ferro, níquel e titânio, incluindo uma até agora considerada impossível solda entre aço e alumínio. A técnica já está disponível para licenciamento pela Universidade, embora os pesquisadores afirmem que ainda serão necessários desenvolvimentos para dimensioná-la para uso industrial. FONTE: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=solda-vaporizacao&id=010170151105#.VkOcL1YVhHw

IDENTIFICADOS OS 10 VULCÕES MAIS PERIGOSOS DO MUNDO

Entusiastas do vulcão já contou com a ajuda de um acadêmico da Universidade de Manchester para chegar a uma lista dos dez vulcões mais perigosos do mundo. E a ilha japonesa de Iwo Jima, que foi invadido pelo exército dos Estados Unidos durante a Segunda Guerra Mundial, foi identificada no ponto do número um. Publicado como uma série de blogs no website café do vulcão, a lista inclui vulcões que têm uma chance real de erupção nos próximos 100 anos e que o risco de causar a morte de 1.000.000 de pessoas ou mais. Ele inclui vulcões de todo o mundo, incluindo a América do Sul e Central, África, Ásia e Europa. O ponto da lista é tentar destacar os vulcões que não estão estudados muito bem, mas o que pode representar uma grande ameaça para a estabilidade regional e mundial, devem entrar em erupção. Professor Albert Zijlstra, da Universidade de Manchester, explica a motivação por trás da lista. Ele disse: "Há partes do mundo onde o monitoramento de vulcões é muito pobre, e muitos destes vulcões mal vigiadas estão perto de áreas povoadas. "A última vez que essa lista foi feita há 25 anos e essa lista incluiu essencialmente vulcões que são acessíveis para estudar nos países desenvolvidos. A nossa nova lista analisa todo o mundo, inclusive em países menos desenvolvidos. Nós criamos esta lista para tentar para destacar a necessidade de um melhor acompanhamento e preparação em muitas áreas do mundo. Não tem havido uma grande erupção há 200 anos, desde Tambora, em 1815 ("o ano sem verão"), e nunca houve uma grande erupção em um país moderno e desenvolvido. Há uma chance de talvez 1 em cada 3 que haverá tal uma erupção deste século. " A ilha de Iwo Jima é de cerca de vinte metros mais alto do que era em 1945 devido a uma câmara de magma crescente por baixo. A praia onde as forças americanas desembarcaram em 1945 é agora de 17 metros acima da superfície do oceano. A ilha tem sido empurrado para cima por um metro a cada 4 anos, desde várias centenas de anos. É apenas uma questão de tempo antes que a ilha inteira explode. Embora poucas pessoas vivem em si Iwo Jima, uma grande erupção poderia causar um tsunami que poderia devastar sul do Japão e da China costeira, incluindo Xangai e Hong Kong. A equipe estima que no Japão, o tsunami poderia ser de 25 metros de altura. A erupção do vulcão semelhante Kuwae porte em Vanatua em 1458 provocou um tsunami de 30 metros de altura no norte da Nova Zelândia, e levar ao colapso cultural da Polinésia. Depois de Iwo Jima o segundo vulcão mais perigoso foi nomeado como Apoyeque na Nicarágua, que fica ao lado do seu capital Manágua, com uma população de mais de 2m. Apoyeque tem a ameaça de uma erupção submarina, o que poderia causar um grande tsunami lago, bem como o perigo provocado pela própria erupção. Ele teve grandes erupções a cada 2000 anos. A última foi há 2000 anos atrás. Em terceiro lugar está Campei Flegrei, perto de Nápoles, na Itália, o que coloca ainda mais de uma ameaça para a cidade do que Vesúvio. Ele irrompe com menos freqüência do Vesúvio, mas está muito mais próximo da cidade e tem o potencial de erupções muito maiores. Os subúrbios do oeste de Nápoles, uma cidade de 4,4 milhões, são construídas dentro de sua caldeira. . Outros vulcões na lista são, na Indonésia, nas Filipinas, México e Camarões. Henrik loven, anteriormente um major do exército sueco e vulcanólogo amador, ajuda a gerir o site Café Volcano e contribuiu para a lista dos dez melhores. Ele disse: "Queremos aumentar a consciência de que há muitos vulcões que poderia entrar em erupção e que não estão sendo monitorados adequadamente Esperemos que as pessoas que vivem perto dos vulcões nesta lista irá obter mais ajuda para ajudá-los a preparar-se para uma erupção.". A lista completa é:

1. Iwo Jima (Japão)

. Candidato para uma grande erupção. Afetados: Japão , Filipinas , China costeira.

2. Chiltepe / Apoyeque (Nicarágua)

Em risco : Managua.

3. Campei Flegrei (Itália).

Em risco : Nápoles.

4. Mount Aso (Japão).

Em risco : Kumamoto , Nagasaki.

5. Trans México Volcanic Belt (México).

Em risco : Cidade do México, Pueblo , Toluca.

6. Gunung Agung (Indonésia).

Em risco : Bali.

7. Mount Cameroon ou Mongo ma Ndemi(Camarões).

Em risco : Buea , Douala.

8. Taal (Filipinas).

Em risco : Manilla.

9. Mayon (Filipinas).

Em risco : Legazpi.

10. Gunung Kelud (Indonésia).

Em risco : Malang. fonte: http://phys.org/news/2015-11-world-dangerous-volcanoes.html

COMPUTAÇÃO MAGNÉTICA SUPERA LÓGICA BOOLEANA EM MILHARES DE VEZES

Ilustração da estrutura de um coprocessador magnético que poderia resolver problemas de otimização milhares de vezes mais rapidamente do que os processadores atuais.

Computação não-booleana

Pesquisadores da Universidade do Sul da Flórida, nos EUA, propuseram uma nova forma de computação não-booleana, que usa nanomagnetos circulares para resolver problemas de otimização quadrática em uma velocidade que é várias ordens de grandeza mais rápida do que a alcançável por um computador convencional. Sanjukta Bhanja e seus colegas demonstraram como aproveitar a natureza de minimização de energia dos sistemas nanomagnéticos para resolver os problemas de otimização quadrática que surgem em aplicações de visão de computador, que são computacionalmente muito intensivos. Apesar de focarem nessa aplicação específica, o arcabouço teórico que eles traçaram teria aplicabilidade em uma vasta gama de domínios, dos simuladores computacionais à busca de padrões de comportamento nas mídias sociais, da previsão do tempo e da criptografia às biociências.

Nanomagnetos

Os nanomagnetos têm sido usados extensivamente como bits para o armazenamento de dados e como memórias de computador. Mas o campo de nanomagnetismo passou a atrair uma atenção crescente a partir da descoberta dos skyrmions, pequenos vórtices magnéticos que rapidamente se transformaram em um novo tipo de memória digital, podendo guardar até 4 bits cada um. Em escala de laboratório, hoje já é possível manipular o tamanho, a forma, o espaçamento, a orientação e a composição dessas estruturas magnéticas em escalas abaixo dos 100 nanômetros. Isto encorajou também a busca por formas de usar os nanomagnetos em paradigmas computacionais não convencionais - ou seja, para usá-los não apenas como memórias, mas também para cálculos.

Coprocessador magnético

Explorando os estados de magnetização de discos nanomagnéticos como representações de estado de um vórtice e um domínio único, Bhanja e seus colegas criaram um arcabouço que permite lidar com o vórtice e com o domínio único em uma estrutura unificada, desenvolvendo uma hamiltoniana magnética que é quadrática por natureza. Na simulação, esse sistema computacional magnético consegue identificar as principais características de uma imagem com mais de 85% de precisão. Segundo a modelagem da equipe, esta forma de computação magnética pode ser, em média, 1.528 vezes mais rápida do que o IBM ILOG CPLEX (um software otimizador padrão da indústria) com matrizes de afinidade esparsas (quatro vizinhos), e 468 vezes mais rápida com matrizes de afinidade mais densas (oito vizinhos). Segundo os pesquisadores, os resultados mostram o potencial deste método alternativo de computação, que poderia ser utilizado para desenvolver um coprocessador magnético que poderia resolver problemas complexos em menos ciclos de clock do que os processadores tradicionais. Com o campo de pesquisas com os vórtices magnéticos fervilhando, agora é esperar que outros grupos projetem formas de implementar na prática o sistema idealizado pela equipe. Bibliografia: Non-Boolean computing with nanomagnets for computer vision applications. Sanjukta Bhanja, D. K. Karunaratne, Ravi Panchumarthy, Srinath Rajaram, Sudeep Sarkar. Nature Nanotechnology. Vol.: Published online. DOI: 10.1038/nnano.2015.245. FONTE:http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=computacao-magnetica&id=010150151105#.VkOZ3VYVhHw

TINTA AQUECE ÁGUA A 68°C COM ENERGIA SOLAR

A tinta está em processo de patenteamento, e a equipe estima que ela poderá ser comercializada ao equivalente a US$40 por litro.[

Tinta para aquecimento

Enquanto você ainda não consegue comprar um aquecedor instantâneo de água na loja mais próxima, talvez possa ir se virando com uma tinta que funciona como um aquecedor solar. A tinta eleva a temperatura da água a até 68º C, e custa 40% menos do que as tintas convencionais. A equipe demonstrou o desempenho da tinta trabalhando com um cano que, exposto ao Sol, alcançava uma temperatura de 40º C. "Se nós adicionarmos a tinta 'supercondutora' a temperatura aumenta 70% e alcança 68º C," confirma Sandra Casillas Bolaños, do Instituto Tecnológico da Lagoa (ITL), no México. Ela explica que a tinta funciona como uma caldeira graças a nanopartículas ativadas pela energia solar, gerando o aumento da temperatura.

Armadilha de calor

O material básico da tinta é formado por três camadas. A primeira é uma nanopartícula magnética de titânio, responsável por aprisionar o calor. A segunda camada consiste de um revestimento de tungstênio, que os pesquisadores transformaram em um nanossal com álcool polivinílico. Finalmente, a camada mais externa é feita com cobre. Um tratamento especial escurece o cobre, formando uma armadilha para reter o calor dentro das partículas. "Assim, o centro é aquecido mais intensamente: primeiro o titânio, em seguida, o tungstênio e, finalmente, o cobre," explica Bolaños.

Sistema de aquecimento doméstico

A tinta foi aplicada na superfície de canos convencionais usados em sistemas de aquecimento de água domésticos e foi testada para aquecer a piscina de um ginásio esportivo, onde dois milhões de metros cúbicos de água foram aquecidos de 26 para 37º C. A tinta está em processo de patenteamento, e a equipe estima que ela poderá ser comercializada ao equivalente a US$40 por litro, sendo necessário apenas um quarto de litro para recobrir os canos em um sistema de aquecimento doméstico, segundo Bolaños. FONTE: inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=tinta-aquece-agua-68c-energia-solar&id=010170151110#.VkOYjFYVhHw

CÂMERAS DE CELULARES CAPTARÃO MAIS COR COM POUCA LUZ

O novo filtro obtém "assinaturas" de 25 padrões de cores, em lugar dos tradicionais três do padrão RGB.

Fotografia com pouca luz

Tirar fotos em ambientes de pouca luminosidade é um desafio mesmo para as câmeras profissionais. Para as câmeras incorporadas em celulares e tablets, então, as tentativas de colher bons momentos no escurinho geralmente acabam em frustração. "Se você sair para um passeio à noite e tirar uma foto do céu, vai ver que ela ficará muito granulada. A fotografia em baixa luminosidade ainda não chegou lá, e estamos tentando corrigir isso. Esta é a última fronteira da fotografia móvel," resume Rajesh Menon, da Universidade de Utah, nos EUA. Menon e seu colega Peng Wang acabam de dar uma contribuição importante para a solução do problema. Eles criaram um filtro que, quando colocado à frente do sensor da câmera, permite a passagem de três vezes mais luz do que os filtros convencionais, produzindo imagens muito mais claras e menos granuladas.

Assinaturas de cor

Entre a parte óptica e o sensor de imagem - o CCD -, todas as câmeras possuem filtros para dividir a luz nas três cores primárias: vermelho, verde e azul. O problema é que os filtros atuais absorvem até dois terços da luz que a câmera capturou. A solução desenvolvida pela dupla consiste em uma mistura de hardware e software. O hardware é um disco de vidro de um micrômetro de espessura contendo ranhuras microscópicas precisamente traçadas para conduzir a luz de forma a criar uma série de padrões de cores. O software então lê esses padrões e determina a que cor cada um pertence. O protótipo consegue gerar até 25 novos padrões de cores - em comparação com os três tradicionais do RGB -, produzindo fotos melhores e com menos granulosidade, além de simplificar o projeto da câmera, já que substitui três filtros por um só. "Você pode obter muito mais informações de cor do que uma câmera colorida normal. Com uma câmera normal, você só vê vermelho, verde ou azul. Nós podemos ver 25 cores ou mais. Ela não somente é melhor em condições de baixa luminosidade, mas também dá uma representação mais acurada da cor," disse Menor. Os pesquisadores já fundaram sua empresa, a Lumos Imaging, para tentar comercializar a nova tecnologia. Bibliografia: Computational Color Imaging with Enhanced Light Sensitivity based on a Microstructured Diffractive Element Array. Peng Wang, Rajesh Menon. Optica. Vol.: ITh1A.3. DOI: 10.1364/ISA.2015.ITh1A.3. FONTE:inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=ideia-brilhante-fotografia-baixa-luminosidade&id=010110151110

ROBÔ ACELERA AS PESQUISAS DE TRATAMENTO DO CÂNCER AO ENCONTRAR AS COMBINAÇÕES IDEAIS DE MEDICAMENTOS

Doenças complexas como o câncer são hoje tratadas com uma combinação de várias drogas diferentes. Essas combinações são compostas de drogas eficazes, mas não constituem necessariamente as melhores combinações possíveis. Agora, um novo sistema inteligente pode encontrar a combinação ideal, acelerando as pesquisas para o tratamento do câncer. O “laboratório robô” foi desenvolvido na Universidade Uppsala por um grupo de pesquisadores liderados por Mats Gustafsson, professor de Medicina Bioinformática. O sistema planeja e conduz experimentos com várias substâncias, e tira suas próprias conclusões com os resultados que chega. O procedimento começa com a geração de uma “população inicial” de combinações de medicamentos. Em cada iteração, o sistema propõe uma nova geração de combinações de fármacos com base nos resultados obtidos. O procedimento se repete até que todos os critérios pré-definidos estejam atendidos. Em vez de apenas combinar duas substâncias de cada vez, o “robô” consegue lidar ao mesmo tempo com uma dúzia de drogas. A meta futura é que ele lide com centenas. A ideia é aperfeiçoar gradualmente as combinações das substâncias de modo que matem as células cancerosas sem danificar as células saudáveis. Gustafsson explica que há alguns desses “laboratórios robôs” espalhados no mundo, mas ele e os pesquisadores focaram no novo sistema para observar as combinações que matam as células cancerosas, sem causar os efeitos colaterais. O próximo passo é tornar esse sistema ainda mais automatizado e mais inteligente. Os cientistas também querem aperfeiçoar o algoritmo que guia o robô, como o conhecimento prévio sobre o alvo das drogas na evolução das doenças. Outra coisa é que, algumas vezes, as células cancerígenas desenvolvem resistência contra a medicação utilizada, fazendo com que o câncer reincida várias vezes no paciente. O novo sistema poderá encontrar novas combinações de medicamentos que tornem essas células sensíveis novamente. FONTE:http://ofuturodascoisas.com/robo-acelera-as-pesquisas-de-tratamento-do-cancer-ao-encontrar-as-combinacoes-ideais-de-medicamentos/

TECNOLOGIA COM POLÍMEROS INTELIGENTES PERMITE QUE ESTRUTURAS DOBREM SOZINHAS E CRIEM FORMAS PRÉ-DETERMINADAS

Na natureza, estruturas dobráveis estão por toda parte. Basta observar as asas dos insetos, ou as pétalas de uma flor desabrochando. Nos últimos anos, essa característica tem suscitado um crescente interesse por aplicações técnicas. Como exemplo, abordamos nesse artigo, a técnica do Origami sendo explorada por cientistas para encontrarem possibilidades de dobrar objetos como móveis e dispositivos biomédicos. Agora, cientistas descobriram como polímeros com memória de forma (shape memory polymers – SMPs) podem ser usados para criar estruturas tridimensionais que podem ser dobradas (ou enroladas) e, numa sequência cronometrada, voltarem à forma original ao serem expostas ao calor. Para você ter uma ideia das aplicações potenciais dessa tecnologia, imagine aviões que se transformam no ar dependendo da missão que precisam cumprir. A tecnologia, desenvolvida por pesquisadores no Georgia Institute of Technology e na Universidade de Cingapura de Tecnologia e Design (SUTD), poderá ser usada para criar estruturas em 3D que são autodobradas, e, em sequência, automontadas para criar dispositivos médicos, robôs, brinquedos, estruturas espaciais e uma gama de outras estruturas. A equipe usou os SMPs que são materiais inteligentes com vários comportamentos e com capacidade de lembrança (memória) de forma, e que depois, podem mudar para outra forma como resposta a uma mudança ambiental, como calor, umidade ou luz. A tecnologia de impressão permite a impressão de múltiplos SMPs, cada um com diferentes propriedades dinâmicas. Isto significa que toda a estrutura pode ser aquecida de modo uniforme, mas cada SMP responde a uma taxa diferente de acordo com as suas propriedades e com seu próprio relógio interno. Com isso, os pesquisadores podem construir estruturas complexas sem risco de colisão entre os componentes durante o processo de dobragem e de automontagem. Além disso, os SMPs podem ser quimicamente sintonizados para uma biocompatibilidade e uma biodegradabilidade, e, portanto, serem utilizados em aplicações biomédicas e aeroespaciais.

(a) Uma caixa de correio aberta, seguindo uma sequência. (b) Uma folha impressa em 3D (c a f) O design da caixa e alguns detalhes nas dobradiças. (g a j) Após o aquecimento, a folha se dobra em uma caixa com mecanismo de travamento automático. O grupo demonstrou essa abordagem pioneira com uma série de exemplos, incluindo uma folha plana que se dobra em uma caixa 3D, como mostra a imagem acima e o vídeo abaixo. Tanto esse exemplo, como os demais, requerem um controle preciso da sequência de dobragem das diferentes partes da estrutura para evitar colisões dos componentes durante o processo.

“Temos explorado a capacidade dos SMPs impressos em 3D e também integrar com precisão até dez materiais diferentes em uma estrutura 3D. Estamos agora ampliando este conceito para permitir a impressão dos SMPs com propriedades mecânicas dinâmicas que possam variar de forma continuamente no espaço 3D.” Martin L. Dunn, professor e diretor do SUTD.

Múltiplas aplicações

A equipe de pesquisadores prevê uma ampla gama de aplicações para essa nova tecnologia. Por exemplo, veículos não tripulados podem mudar de forma sozinhos, transformando remotamente o design aéreo para um design apropriado para o mergulho. Além disso, componentes em 3D podem ser facilmente armazenados em um caminhão de transporte, e posteriormente retornados à configuração 3D desejada no momento da chegada. A pesquisa foi publicada no dia 08/Set/2015, na revista Scientific Reports. O trabalho está sendo financiado pelo U.S. Air Force Office of Scientific Research , pela Fundação Nacional de Ciência dos Estados Unidos, e pela Fundação Nacional de Pesquisa de Cingapura. fonte:http://ofuturodascoisas.com/tecnologia-com-polimeros-inteligentes-permite-que-estruturas-dobrem-sozinhas-e-criem-formas-pre-determinadas/